陆地棉GhBZR1基因的克隆及功能研究

贺浪; 张华崇; 司宁; 简桂良

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【目的】BZR1是油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)信号通路中关键的转录因子,去磷酸化后可直接调控BR信号通路下游基因的表达,影响植物的生长发育和免疫反应。明确其功能对了解棉花的抗/感病分子机制具有重要意义。【方法】分析未接种和接种黄萎病菌(大丽轮枝菌Verticiliumdahliae)的中植棉KV-3的转录组测序结果,筛选到1个下调表达基因GhBZR1,并通过cDNA末端快速扩增(Rapid amplification of cDNA ends,RACE)、生物信息学分析、实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR)、亚细胞定位、病毒诱导的基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)和超表达,对该基因进行了克隆与功能验证。【结果】在陆地棉中克隆出GhBZR1基因全长1515 bp,开放阅读框为942 bp,编码313个氨基酸。生物信息学分析表明,GhBZR1蛋白与海岛棉中的BZR1蛋白同源性最高,具有BES1_N超家族结构域,属于亲水性蛋白,具有多个磷酸化位点,在其启动子区域存在3个与病原菌抗性相关的顺式作用元件,分别是TC-rich repeats,ABRE和MBSI元件。亚细胞定位显示,GhBZR1蛋白定位在细胞核。qRT-PCR检测结果表明,GhBZR1基因在茎中优势表达;大丽轮枝菌诱导后,该基因在不同抗病、感病品种中的转录水平不同,且能被茉莉酸和水杨酸诱导表达;抑制GhBZR1基因表达能增强感病陆地棉品种86-1对黄萎病菌的抗性;超表达GhBZR1基因使转基因拟南芥抗黄萎病菌能力减弱、病症加重。【结论】GhBZR1基因在棉花抗黄萎病的过程中起负调控作用。

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来源
《棉花学报》 |2021年第6期|435-447|共13页
作者
贺浪; 张华崇; 司宁; 简桂良;
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作者单位

植物病虫害生物学国家重点实验室/中国农业科学院植物保护研究所;

黄冈市农业科学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类病虫害及其防治;
关键词
陆地棉; 黄萎病; BZR1基因; 克隆; 病毒诱导的基因沉默;

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