手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
植物保护
苹果MdLYK1基因在轮纹病防御中的功能分析
苹果轮纹病是苹果主要病害之一,给苹果产业造成了巨大的经济损失。目前人们对于苹果植物防御轮纹病的机制尚不清楚。本课题组用二代测序技术对轮纹病侵染前后的苹果枝皮差异表达基因进行分析,发现了一个受苹果轮纹病病原菌诱导而显著提高表达的受体样激酶的编码基因,该基因编码的蛋白包含有Lys基序和激酶结构域,为LYK蛋白家族成员,因此命名为MdLYK1。为证实转录组测序获得的MdLYK1表达结果,利用qRT-PCR技术分析了包括MdLYK1在内的苹果LYK家族的4个基因对轮纹病病原菌侵染的响应。发现在检测的4个LYK基因家族的基因中,只有MdLYK1的表达受轮纹病病原菌侵染诱导,而其他3个基因均不受轮纹病病原菌侵染的诱导,这暗示MdLYK1为LYK基因家族中特异响应轮纹病病原菌侵染的成员。MdLYK1基因的表达不仅在枝皮中受轮纹病病原菌侵染的诱导,在果皮中的表达也同样受该病原菌的诱导。分析MdLYK1对其他病原菌侵染的响应,发现MdLYK1的表达同样受真菌病原Glomerella cingulate侵染的诱导,但不受细菌病原Erwinia amylovora诱导。这些结果表明MdLYK1可能特异性地参与了苹果植物对真菌病害的防御反应。为进一步分析MdLYK1的功能,利用蛋白重组技术表达了MdLYK1蛋白的胞外域,并检测其与不同病原的PAMP结合,发现MdLYK1蛋白能与真菌PAMP几丁质进行结合,而不能与细菌PAMP肽聚糖结合,进一步表明MdLYK1参与苹果植物细胞对真菌病原的识别。将MdLYK1与GFP融合在本生烟叶片瞬时表达,以进行MdLYK1蛋白的亚细胞定位,结果显示MdLYK1蛋白定位在细胞膜上。利用农杆菌介导转化,在本生烟中过表达MdLYK1,通过PCR、Western Blot筛选获得阳性转基因植株。对转基因植株用真菌或细菌病原进行侵染发现,MdLYK1的过表达显著提高了本生烟对真菌病原的抗性,而且意外地表现出对细菌病原的抗性,这一结果表明MdLYK1尽管不直接识别细菌病原,但可能作为信号转导途径的其他组分参与了植物对细菌病原的防御反应。进一步对转基因植株进行分析表明,抗性的提高与转基因植物体内ROS变化、胼胝质沉积,以及酚类代谢有关,而与SA、JA和乙烯信号途径无关。上述研究结果表明,MdLYK1蛋白是苹果植物中识别真菌病原的潜在模式识别受体,可能作为PRR在轮纹病识别和防御中发挥作用。
0 7
中国园艺学会2018年学术年会论文摘要集
2018年

搜 索