草莓FveRPM1基因的鉴定及功能分析

RPM1属于CC-NBS-LRR类蛋白激酶,在植物抗病反应中起重要作用,其功能在拟南芥、水稻等植物中有深入研究,但在草莓上还鲜有报道。以草莓为试材,克隆FveRPM1基因的编码区序列,发现其长度为2748bp,编码915个氨基酸,属于膜表达蛋白。进化关系分析显示草莓FveRPM1与苹果MdRPM1的亲缘关系最近,而与乌拉尔图小麦TuRPM1的亲缘关系较远。利用RTqPCR技术检测了FveRPM1基因在草莓不同器官、不同激素浓度及病菌处理下的表达量,结果表明:FveRPM1基因在草莓根中高表达,而在新叶中的表达量最低;不同浓度的MeJA和SA分别处理Ruegen草莓12h后FveRPM1基因的表达水平明显上升,其中1μmol·L^(-1)的MeJA处理12h后FveRPM1基因的表达量最高,为对照的13.2倍,而0.1μmol·L^(-1)的SA处理12h后FveRPM1基因的表达量最高,为对照的14倍;灰霉病菌处理能显著增加FveRPM1基因的表达量,同时也能显著增强POD、CAT和SOD的活性。利用农杆菌介导的草莓果实瞬时转化试验,将构建好的FveRPM1基因的过表达载体和干扰载体分别转入艳丽和月华草莓白果期果实中,待果实转红时接种灰霉病菌后发现,过表达FveRPM1基因能够增强草莓果实对灰霉病的抗性,而沉默该基因则降低了草莓果实对灰霉病的抗性,并且FveRPM1基因过表达果实的SOD酶活性最强,FveRPM1基因沉默果实的SOD酶活性最弱,CAT酶活性表现相同的规律,说明FveRPM1基因参与草莓果实对灰霉病的防御响应。研究结果为利用分子手段进行草莓抗病育种奠定一定的理论基础。