SlSnRK1.2调控番茄抗灰霉病功能分析

【背景】由灰葡萄孢(Botrytis cinerea)侵染番茄(Solanum lycopersicum)引起的灰霉病严重威胁番茄生产。植物蔗糖非发酵-1-相关蛋白激酶-1(sucrose non-fermenting-1-related protein kinase 1,SnRK1)参与多种植物对生物胁迫和非生物胁迫响应的调控,然而,番茄SnRK1是否参与对灰霉病抗性未见报道。【目的】以灰葡萄孢侵染番茄过程中上调表达的SlSnRK1.2为研究对象,克隆并分析其调控灰霉病抗性功能,为番茄灰霉病防治提供理论依据和基因资源。【方法】采用实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,qRT-PCR)技术,分析SlSnRK1.2在灰葡萄孢侵染番茄过程中以及在番茄不同组织中的表达模式;利用农杆菌介导的瞬时表达技术分析SlSnRK1.2的亚细胞定位情况;借助烟草脆裂病毒(tobacco rattle virus,TRV)介导的基因沉默技术(virus induced gene silencing,VIGS)构建SlSnRK1.2沉默植株,初步分析SlSnRK1.2在番茄与灰葡萄孢互作过程中的作用;利用农杆菌介导的番茄遗传转化体系创制SlSnRK1.2过表达植株,进一步明确SlSnRK1.2在调控番茄对灰霉病抗性中的作用;利用TRV-VIGS技术构建SlSnRK1.2同源基因NbSnRK1.2的沉默植株,分析NbSnRK1.2在烟草与灰葡萄孢互作中的作用。【结果】以Micro-Tom为材料,利用qRT-PCR技术明确SlSnRK1.2的转录表达显著受到灰葡萄孢侵染诱导;亚细胞定位结果显示SlSnRK1.2定位于细胞质和细胞核;qRT-PCR分析表明,SlSnRK1.2在番茄的根、茎、幼嫩叶片、成熟叶片、花蕾和花中均有表达,在茎部的表达量最高;瞬时沉默SlSnRK1.2减弱番茄对灰霉病的抗性,过表达SlSnRK1.2增强番茄对灰霉病的抗性;在此基础上,瞬时沉默SlSnRK1.2的同源基因NbSnRK1.2减弱烟草对灰霉病的抗性。【结论】SlSnRK1.2正调控番茄对灰霉病的抗性,可作为番茄抗灰霉病分子育种的基因资源。