VIGS技术解析激素信号途径相关基因抗黄萎病功能

【作者】 张华崇； 刘凯； 司宁； 齐放军； 张文蔚； 简桂良；

【机构】 中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室；

【摘要】 黄萎病严重威胁我国棉花可持续生产,由于病菌易变异、寄主范围广、微菌核的存在导致病害的控制十分困难,而且棉花种资资源中抗病品种的稀缺使得常规杂交育种控制病害的方法也变的收效甚微。目前,随着分子生物学、遗传学和生物化学的发展,我们可以通过富集抗病基因的分子手段达到抗黄萎病的目的,但是陆地棉上还没有克隆到抗黄萎病的主效基因,笔者希望通过研究陆地棉抗黄萎病激素信号途径,以期寻找到理想的抗黄萎病相关基因。本研究以抑制差减杂交文库为基础,筛选出6个激素信号途径的基因,包括上调表达的泛素连接酶、JAZ10、转录因子bHLH25、EIN3-bing F-box和下调表达基因TGA7、BZR1。分别构建上述6个基因的VIGS沉默载体,以抗病品种中植棉KV-3和感病品种86-1为材料进行VIGS沉默试验。结果显示:在上调表达的基因中,泛素连接酶、JAZ10、bHLH25、EIN3-bing F-box沉默植株的病情指数分别为55.48±2.11、70.74±4.03、64.29±6.74和62.78±2.72,转空载体和野生型植株病情指数分别为26.04±1.17和19.94±1.25;下调表达基因TGA7、BZR1沉默植株的病情指数分别为21.08±2.85和18.11±1.74,转空载体和野生型植株病情指数分别为51.77±1.66和42.57±1.43。这6个激素信号途径的基因沉默后,其病情指数与对照组均存在显著的差异(P<0.05),6个基因均参与了陆地棉的抗黄萎病反应,证明了激素信号途径相关基因在陆地棉抗黄萎病过程中发挥重要的作用。更多还原