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转CiNPR4基因柑橘抗溃疡病的机制解析
被引量:
2
1
作者
张婧芸
刘语诺
+3 位作者
王兆昊
彭爱红
陈善春
何永睿
《中国农业科学》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第18期3871-3880,共10页
【目的】病程相关基因非表达子1(non-expressor of pathogenesis-related gene 1,NPR1)是水杨酸(salicylic acid,SA)介导的系统获得性抗性信号转导途径中一个重要的转录因子,在调节植物的抗病方面发挥着关键性的作用。研究耐黄龙病的‘J...
【目的】病程相关基因非表达子1(non-expressor of pathogenesis-related gene 1,NPR1)是水杨酸(salicylic acid,SA)介导的系统获得性抗性信号转导途径中一个重要的转录因子,在调节植物的抗病方面发挥着关键性的作用。研究耐黄龙病的‘Jackson’葡萄柚(Citrus paradisi)中的NPR1-like基因CiNPR4对柑橘溃疡病的抗性,解析过表达CiNPR4的转基因晚锦橙(C.sinensis)抗柑橘溃疡病的机理。【方法】选取黄龙病抗性增强的CiNPR4转基因柑橘,采取完全成熟的叶片利用针刺法进行柑橘溃疡病的离体抗性评价分析;在此基础上,对溃疡病抗性增强的CiNPR4转基因植株利用针刺法离体接种溃疡病菌(Xanthomonas citri subsp.citri,Xcc),统计接种Xcc后0、1、3、5、7和9 d的细菌数量;利用注射法对溃疡病抗性增强的CiNPR4转基因植株叶片接种Xcc,接种后0、3和5 d收集接种部位的叶片,测定叶片中SA和茉莉酸(jasmonic acid,JA)含量;同时,收集接种Xcc后0、3和5 d接种部位的叶片,利用实时荧光定量PCR分析SA和JA分别介导的防御反应相关基因CsPR1和CsPDF1.2在Xcc诱导下表达水平的变化;根据CiNPR4蛋白与TGA转录因子相互作用网络预测CiNPR4互作蛋白为Ciclev10005080m和Ciclev10001081m,以甜橙为参考基因组,将这两个基因在https://www.citrusgenomedb.org/网站上进行blastx分析,预测CiNPR4在甜橙基因组中互作的候选蛋白,克隆CiNPR4和候选蛋白基因的cDNA,利用同源重组法分别构建诱饵载体和猎物载体,并将诱饵质粒和猎物质粒共转入酵母菌株Y2HGold中,进行点对点酵母双杂交分析。【结果】CiNPR4的超量表达减轻了转基因柑橘叶片上溃疡病的症状,柑橘溃疡病抗性增强的CiNPR4转基因植株叶片上Xcc的生长比较缓慢,在接种Xcc后9 d,转基因植株Xcc数量显著低于野生型(wild type,WT)晚锦橙;Xcc诱导0 d,溃疡病抗性增强的CiNPR4转基因植株含有与WT植株无差异的SA含量,随着Xcc诱导时间的延长,CiNPR4转基因植株中SA的含量显著增加;而Xcc处理0 d时,WT植株含有显著高于CiNPR4转基因植株的JA含量,随后,JA含量在CiNPR4转基因植株中逐步上升,Xcc处理5 d时,达到显著高于WT植株的水平;而WT植株在整个处理期间SA和JA的含量基本保持不变;溃疡病抗性增强的转基因植株受Xcc诱导3 d时CsPR1的表达水平迅速上升,达到与WT植株差异显著的水平,而CsPDF1.2的表达水平在Xcc诱导5 d时上升;WT植株受Xcc诱导后CsPR1的表达水平没有发生显著变化,而CsPDF1.2的表达水平在Xcc诱导5 d时上升,且显著高于CiNPR4转基因植株中CsPDF1.2的表达水平;酵母双杂交分析证实,CiNPR4与甜橙基因组中的CsTGA2转录因子互作。【结论】CiNPR4与CsTGA2转录因子互作,通过促进SA而抑制JA介导的防御反应,调控转基因柑橘对溃疡病的抗性。
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关键词
CiNPR4
柑橘溃疡病
水杨酸
茉莉酸
TGA转录因子
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职称材料
柑橘CsMYB41和CsMYB63响应溃疡病菌侵染的表达
被引量:
1
2
作者
刘语诺
曹亚
+4 位作者
王帅
杜美霞
郑林
陈善春
邹修平
《园艺学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期495-507,共13页
MYB转录因子不仅在植物生长发育中起着重要作用,且在植物抗病反应中承担着重要的调节功能。本研究中以溃疡病感病品种纽荷尔脐橙(Citrus sinensis Osbeck)和抗病品种四季橘(C.madurensis)为材料,基于前期构建的溃疡病诱导柑橘转录组数据...
MYB转录因子不仅在植物生长发育中起着重要作用,且在植物抗病反应中承担着重要的调节功能。本研究中以溃疡病感病品种纽荷尔脐橙(Citrus sinensis Osbeck)和抗病品种四季橘(C.madurensis)为材料,基于前期构建的溃疡病诱导柑橘转录组数据库,筛选获得2个受柑橘溃疡病菌Xanthomonas citri subsp.citri(Xcc)显著诱导的MYB基因:CsMYB41(Cs1g06220)和CsMYB63(Cs4g12760)。利用PCR技术克隆了纽荷尔脐橙的CsMYB41和CsMYB63,并对其结构特征及表达特性进行分析。PCR克隆测序分析发现,这2个基因的全长分别为1304 bp、1398 bp,开放阅读框(ORF)为1047 bp、1170 bp,各编码349、390个氨基酸。蛋白质同源序列比对和结构分析表明,这2个基因属于MYB类转录因子家族中的R2R3-MYB亚家族;进化树分析表明,CsMYB41和CsMYB63蛋白分别与可可、蓖麻等MYB41和MYB63蛋白高度同源。亚细胞定位结果显示,CsMYB41和CsMYB63定位在细胞核中。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析表明,CsMYB41和CsMYB63均受Xcc诱导显著上调表达。激素诱导试验表明,在纽荷尔脐橙中,乙烯利(ETH)、水杨酸(SA)、脱落酸(ABA)诱导CsMYB41上调表达,而ETH、SA、茉莉酸(JA)、ABA诱导CsMYB63上调表达。在四季橘中,CsMYB41受ETH、SA诱导上调表达,CsMYB63仅受IAA诱导上调表达。以上结果表明,这2个MYB基因可能在应答柑橘溃疡病菌侵染中起重要作用。
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关键词
柑橘
溃疡病
MYB转录因子
QRT-PCR
原文传递
柑橘响应黄龙病菌侵染的NAC基因的克隆及表达分析
被引量:
5
3
作者
郑林
王帅
+5 位作者
刘语诺
杜美霞
彭爱红
何永睿
陈善春
邹修平
《园艺学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期1441-1457,共17页
挖掘柑橘抗黄龙病(Huanglongbing,HLB)基因是抗病育种的基础和关键。以感染黄龙病菌亚洲种Candidatus Liberibacter asiaticus(CLas)早期(2个月)锦橙根和叶片中脉比较转录组数据为基础,筛选到9个响应柑橘黄龙病侵染诱导的NAC基因,从中选...
挖掘柑橘抗黄龙病(Huanglongbing,HLB)基因是抗病育种的基础和关键。以感染黄龙病菌亚洲种Candidatus Liberibacter asiaticus(CLas)早期(2个月)锦橙根和叶片中脉比较转录组数据为基础,筛选到9个响应柑橘黄龙病侵染诱导的NAC基因,从中选3个差异表达水平较高的基因克隆,分别命名为Cs NAC21/22、Cs NAC68和Cs NAC78。生物信息分析表明3个基因均符合NAC基因家族的特征;烟草亚细胞定位结果表明,Cs NAC68定位在细胞核,Cs NAC21/22和Cs NAC78定位在细胞核和细胞质。实时荧光定量PCR(q RT-PCR)分析表明,3个候选基因在易感HLB的锦橙、耐病的马蜂柑和高耐病的九里香的组织和病原菌诱导表达特征呈现明显差异。以健康植株为对照,Cs NAC68和Cs NAC78主要在锦橙的根中响应CLas感染,显著上调表达,Cs NAC68在九里香叶肉和马蜂柑根中响应CLas感染,显著上调表达;Cs NAC21/22主要在锦橙根和马蜂柑叶肉中显著下调表达。以‘锦橙’叶片为试材通过q RT-PCR分析候选基因响应SA、JA、ABA、ETH诱导的表达特征,结果表明,3个基因可能参与ABA的信号转导途径,Cs NAC68可能参与SA和JA的信号转导途径,而Cs NAC78可能参与ETH的信号转导途径。
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关键词
柑橘
黄龙病
NAC转录因子
基因克隆
表达分析
原文传递
题名
转CiNPR4基因柑橘抗溃疡病的机制解析
被引量:
2
1
作者
张婧芸
刘语诺
王兆昊
彭爱红
陈善春
何永睿
机构
西南大学柑桔研究所
出处
《中国农业科学》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第18期3871-3880,共10页
基金
广东省重点领域研发计划(2018B020202009)
国家现代农业产业技术体系建设资金(CARS-26)。
文摘
【目的】病程相关基因非表达子1(non-expressor of pathogenesis-related gene 1,NPR1)是水杨酸(salicylic acid,SA)介导的系统获得性抗性信号转导途径中一个重要的转录因子,在调节植物的抗病方面发挥着关键性的作用。研究耐黄龙病的‘Jackson’葡萄柚(Citrus paradisi)中的NPR1-like基因CiNPR4对柑橘溃疡病的抗性,解析过表达CiNPR4的转基因晚锦橙(C.sinensis)抗柑橘溃疡病的机理。【方法】选取黄龙病抗性增强的CiNPR4转基因柑橘,采取完全成熟的叶片利用针刺法进行柑橘溃疡病的离体抗性评价分析;在此基础上,对溃疡病抗性增强的CiNPR4转基因植株利用针刺法离体接种溃疡病菌(Xanthomonas citri subsp.citri,Xcc),统计接种Xcc后0、1、3、5、7和9 d的细菌数量;利用注射法对溃疡病抗性增强的CiNPR4转基因植株叶片接种Xcc,接种后0、3和5 d收集接种部位的叶片,测定叶片中SA和茉莉酸(jasmonic acid,JA)含量;同时,收集接种Xcc后0、3和5 d接种部位的叶片,利用实时荧光定量PCR分析SA和JA分别介导的防御反应相关基因CsPR1和CsPDF1.2在Xcc诱导下表达水平的变化;根据CiNPR4蛋白与TGA转录因子相互作用网络预测CiNPR4互作蛋白为Ciclev10005080m和Ciclev10001081m,以甜橙为参考基因组,将这两个基因在https://www.citrusgenomedb.org/网站上进行blastx分析,预测CiNPR4在甜橙基因组中互作的候选蛋白,克隆CiNPR4和候选蛋白基因的cDNA,利用同源重组法分别构建诱饵载体和猎物载体,并将诱饵质粒和猎物质粒共转入酵母菌株Y2HGold中,进行点对点酵母双杂交分析。【结果】CiNPR4的超量表达减轻了转基因柑橘叶片上溃疡病的症状,柑橘溃疡病抗性增强的CiNPR4转基因植株叶片上Xcc的生长比较缓慢,在接种Xcc后9 d,转基因植株Xcc数量显著低于野生型(wild type,WT)晚锦橙;Xcc诱导0 d,溃疡病抗性增强的CiNPR4转基因植株含有与WT植株无差异的SA含量,随着Xcc诱导时间的延长,CiNPR4转基因植株中SA的含量显著增加;而Xcc处理0 d时,WT植株含有显著高于CiNPR4转基因植株的JA含量,随后,JA含量在CiNPR4转基因植株中逐步上升,Xcc处理5 d时,达到显著高于WT植株的水平;而WT植株在整个处理期间SA和JA的含量基本保持不变;溃疡病抗性增强的转基因植株受Xcc诱导3 d时CsPR1的表达水平迅速上升,达到与WT植株差异显著的水平,而CsPDF1.2的表达水平在Xcc诱导5 d时上升;WT植株受Xcc诱导后CsPR1的表达水平没有发生显著变化,而CsPDF1.2的表达水平在Xcc诱导5 d时上升,且显著高于CiNPR4转基因植株中CsPDF1.2的表达水平;酵母双杂交分析证实,CiNPR4与甜橙基因组中的CsTGA2转录因子互作。【结论】CiNPR4与CsTGA2转录因子互作,通过促进SA而抑制JA介导的防御反应,调控转基因柑橘对溃疡病的抗性。
关键词
CiNPR4
柑橘溃疡病
水杨酸
茉莉酸
TGA转录因子
Keywords
CiNPR4
citrus canker
salicylic acid
jasmonic acid
TGA transcription factor
分类号
S436.66 [农业科学—农业昆虫与害虫防治]
下载PDF
职称材料
题名
柑橘CsMYB41和CsMYB63响应溃疡病菌侵染的表达
被引量:
1
2
作者
刘语诺
曹亚
王帅
杜美霞
郑林
陈善春
邹修平
机构
西南大学/中国农业科学院柑桔研究所
出处
《园艺学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期495-507,共13页
基金
国家重点研发计划专项(2022YFD1400200)
广东省重点领域研发计划项目(2018B020202009)
国家现代农业产业技术体系建设专项资金项目(CARS-27)。
文摘
MYB转录因子不仅在植物生长发育中起着重要作用,且在植物抗病反应中承担着重要的调节功能。本研究中以溃疡病感病品种纽荷尔脐橙(Citrus sinensis Osbeck)和抗病品种四季橘(C.madurensis)为材料,基于前期构建的溃疡病诱导柑橘转录组数据库,筛选获得2个受柑橘溃疡病菌Xanthomonas citri subsp.citri(Xcc)显著诱导的MYB基因:CsMYB41(Cs1g06220)和CsMYB63(Cs4g12760)。利用PCR技术克隆了纽荷尔脐橙的CsMYB41和CsMYB63,并对其结构特征及表达特性进行分析。PCR克隆测序分析发现,这2个基因的全长分别为1304 bp、1398 bp,开放阅读框(ORF)为1047 bp、1170 bp,各编码349、390个氨基酸。蛋白质同源序列比对和结构分析表明,这2个基因属于MYB类转录因子家族中的R2R3-MYB亚家族;进化树分析表明,CsMYB41和CsMYB63蛋白分别与可可、蓖麻等MYB41和MYB63蛋白高度同源。亚细胞定位结果显示,CsMYB41和CsMYB63定位在细胞核中。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析表明,CsMYB41和CsMYB63均受Xcc诱导显著上调表达。激素诱导试验表明,在纽荷尔脐橙中,乙烯利(ETH)、水杨酸(SA)、脱落酸(ABA)诱导CsMYB41上调表达,而ETH、SA、茉莉酸(JA)、ABA诱导CsMYB63上调表达。在四季橘中,CsMYB41受ETH、SA诱导上调表达,CsMYB63仅受IAA诱导上调表达。以上结果表明,这2个MYB基因可能在应答柑橘溃疡病菌侵染中起重要作用。
关键词
柑橘
溃疡病
MYB转录因子
QRT-PCR
Keywords
citrus
citrus canker
MYB transcription factor
qRT-PCR
分类号
S666 [农业科学—果树学]
原文传递
题名
柑橘响应黄龙病菌侵染的NAC基因的克隆及表达分析
被引量:
5
3
作者
郑林
王帅
刘语诺
杜美霞
彭爱红
何永睿
陈善春
邹修平
机构
西南大学/中国农业科学院柑桔研究所
出处
《园艺学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期1441-1457,共17页
基金
广东省重点领域研发计划项目(2018B020202009)
国家自然科学基金项目(31972393)
+1 种基金
广西创新驱动发展专项资金课题(桂科AA18118046)
国家现代农业产业技术体系建设专项资金项目(CARS-26)。
文摘
挖掘柑橘抗黄龙病(Huanglongbing,HLB)基因是抗病育种的基础和关键。以感染黄龙病菌亚洲种Candidatus Liberibacter asiaticus(CLas)早期(2个月)锦橙根和叶片中脉比较转录组数据为基础,筛选到9个响应柑橘黄龙病侵染诱导的NAC基因,从中选3个差异表达水平较高的基因克隆,分别命名为Cs NAC21/22、Cs NAC68和Cs NAC78。生物信息分析表明3个基因均符合NAC基因家族的特征;烟草亚细胞定位结果表明,Cs NAC68定位在细胞核,Cs NAC21/22和Cs NAC78定位在细胞核和细胞质。实时荧光定量PCR(q RT-PCR)分析表明,3个候选基因在易感HLB的锦橙、耐病的马蜂柑和高耐病的九里香的组织和病原菌诱导表达特征呈现明显差异。以健康植株为对照,Cs NAC68和Cs NAC78主要在锦橙的根中响应CLas感染,显著上调表达,Cs NAC68在九里香叶肉和马蜂柑根中响应CLas感染,显著上调表达;Cs NAC21/22主要在锦橙根和马蜂柑叶肉中显著下调表达。以‘锦橙’叶片为试材通过q RT-PCR分析候选基因响应SA、JA、ABA、ETH诱导的表达特征,结果表明,3个基因可能参与ABA的信号转导途径,Cs NAC68可能参与SA和JA的信号转导途径,而Cs NAC78可能参与ETH的信号转导途径。
关键词
柑橘
黄龙病
NAC转录因子
基因克隆
表达分析
Keywords
Citrus
Huanglongbing
NAC
gene cloning
expression analysis
分类号
S666 [农业科学—果树学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
转CiNPR4基因柑橘抗溃疡病的机制解析
张婧芸
刘语诺
王兆昊
彭爱红
陈善春
何永睿
《中国农业科学》
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
下载PDF
职称材料
2
柑橘CsMYB41和CsMYB63响应溃疡病菌侵染的表达
刘语诺
曹亚
王帅
杜美霞
郑林
陈善春
邹修平
《园艺学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
原文传递
3
柑橘响应黄龙病菌侵染的NAC基因的克隆及表达分析
郑林
王帅
刘语诺
杜美霞
彭爱红
何永睿
陈善春
邹修平
《园艺学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
5
原文传递
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