| CmWRKY15-1通过水杨酸信号通路调控菊花白色锈病抗性 |
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| 引用本文： | 毕蒙蒙,刘迪,高歌,祝朋芳,毛洪玉.CmWRKY15-1通过水杨酸信号通路调控菊花白色锈病抗性[J].中国农业科学,2021,54(3):619-628. |
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| 作者姓名： | 毕蒙蒙 刘迪 高歌 祝朋芳 毛洪玉 |
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| 作者单位： | 1沈阳农业大学林学院,沈阳 1008662辽宁省林木遗传育种与培育重点实验室,沈阳 100866 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(31972447);国家重点研发计划(2018YFD1000400);辽宁省自然科学基金(2019-ZD-0707) |
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| 摘 要： | 【目的】菊花白色锈病是菊花重要病害之一,严重影响其观赏品质。分析CmWRKY15-1在菊花抗白色锈病中的功能及防卫机制,为利用分子育种解决菊花产业中白色锈病病害问题提供借鉴。【方法】以菊花白色锈病抗病品种‘黄莺’为试验材料,构建CmWRKY15-1过表达载体与干扰载体,通过农杆菌介导法转化菊花,分别获得超表达与沉默植株株系,通过表型观察、病情指数统计及转基因植株内源SA含量变化、SA合成关键基因及病程相关基因的表达分析,探究CmWRKY15-1在水杨酸信号途径响应菊花白色锈病的功能。【结果】经遗传转化后获得超表达植株OE-9株系与沉默植株RNAi-4株系,接种后的表型鉴定和病情指数调查中RNAi-4株系病情指数为53.67,抗性反应表现为感病,而野生型植株接菌前后表型无变化,表明CmWRKY15-1的沉默降低了‘黄莺’对白色锈病的抗性。同时OE-9株系中内源水杨酸含量在接种前后与WT相比呈上升趋势,而RNAi-4株系中水杨酸含量降低,即CmWRKY15-1的过表达与沉默分别显著上调和下调内源SA含量,对SA的积累有正向调节作用。OE-9系、RNAi-4系和WT在接菌处理前后的SA合成基因表达情况分析结果表明,在接种处理后,OE-9株系中ICS1的表达呈先增加后降低的趋势,其最高表达量为对照的3.8倍。而在RNAi-4株系中,ICS1在接种后出现降低,且一直保持较低水平。PAL在OE-9株系中的表达相较于对照增加,其最高表达量为对照的2.3倍,而在RNAi-4株系中,该基因的表达总体呈下降趋势,这与SA含量测定的变化结果基本一致,也进一步验证CmWRKY15-1通过SA介导的信号途径响应菊花白色锈病。此外,响应SA信号的病程相关基因表达分析结果显示,随着白色锈病病原菌处理时间的延长,OE-9株系中这些基因的表达除PR5外,均在40 h时出现峰值,PR5相对延后,在48 h时出现峰值。RNAi-4株系中除PR5外,其他基因的表达量显著低于WT、OE-9中的表达量。CmWRKY15-1的过表达提高了水杨酸信号途径中PR的转录水平,与此相反,CmWRKY15-1的沉默使这些基因表达下调。【结论】CmWRKY15-1对菊花抗白色锈病具有正调控作用,且通过水杨酸介导的信号途径调控抗病。
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| 关 键 词： | 菊花 CmWRKY15-1 白色锈病 水杨酸 功能验证 |
| 收稿时间： | 2020-05-04 |
CmWRKY15-1 Regulates Resistance of Chrysanthemum White Rust Through Salicylic Acid Signaling Pathway |
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| BI MengMeng,LIU Di,GAO Ge,ZHU PengFang,MAO HongYu.CmWRKY15-1 Regulates Resistance of Chrysanthemum White Rust Through Salicylic Acid Signaling Pathway[J].Scientia Agricultura Sinica,2021,54(3):619-628. |
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| Authors: | BI MengMeng LIU Di GAO Ge ZHU PengFang MAO HongYu |
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| Institution: | 1College of Forestry, Shenyang Agruicultural University, Shenyang 1008662Key Laboratory of Forest Tree Genetics, Breeding and Cultivation of Liaoning Province, Shenyang 100866 |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | chrysanthemum CmWRKY15-1 gene Chrysanthemum White Rust SA functional verification |
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