枣WRKY转录因子的鉴定及其对枣疯病植原体和激素处理的应答

【目的】分析枣WRKY转录因子对枣疯病植原体以及不同激素的响应,探讨WRKY基因在枣疯病发病过程中的作用,为进一步研究枣WRKY转录因子的生物学功能及枣与植原体相互作用机制奠定基础。【方法】利用同源比对从NCBI数据库以及转录组数据库鉴定出枣假定WRKY转录因子,并利用SMART等对其进行生物信息学分析;从转录组分析中挑选出差异表达的6个基因,设计定量引物,验证其在灰枣枣疯病发病过程中的表达量变化情况;以‘蜂蜜罐’枣胚培苗为材料,外源施加0.1 mmol·L^(-1)水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)后,利用实时荧光定量PCR(q PCR)技术分析枣WRKY基因的表达量变化情况。【结果】确定了69个枣假定WRKY转录因子,重新命名为ZjWRKY1-69,可分为3个组GroupⅠ、GroupⅡ和GroupⅢ,GroupⅠ含有17个成员,GroupⅡ又可细分为Ⅱa、b、c、d、e 5个亚组,分别包含3、11、15、3、9个成员,GroupⅢ有11个成员;69个枣WRKY转录因子基因中,有43个ZjWRKY基因可以定位到11条染色体上,但在染色体上呈不均匀分布,7号染色体上没有ZjWRKY基因存在;大部分ZjWRKY蛋白都包含有WRKYGQK保守序列,有2个ZjWRKY蛋白(ZjWRKY23和ZjWRKY46,GroupⅡc)变异为WRKYGKK;GroupⅠ中的WRKY转录因子含有较多的保守基序(10个),且同一个组内WRKY蛋白的保守基序类型及个数相似。从枣疯病发生过程中枣叶片的转录组数据中检测到28个ZjWRKY转录因子基因的差异表达主要集中在嫁接后38~52周。枣疯病发病过程中ZjWRKY8、ZjWRKY52、ZjWRKY61、ZjWRKY69基因表达量发生明显变化(上调)。SA处理后,ZjWRKY42和ZjWRKY52表达量显著升高;MeJA的积累诱导ZjWRKY42和ZjWRKY61的表达量发生较明显变化。【结论】初步确定了枣69个WRKY转录因子,分为3组;43个枣WRKY基因可以定位到11条染色体上,呈不均匀分布,7号染色体上尚没有发现WRKY基因的存在。枣疯病植原体侵染枣树后,诱导了ZjWRKY5、ZjWRKY8、ZjWRKY42、ZjWRKY52、ZjWRKY61基因的表达,SA和MeJA处理后分别使ZjWRKY42、ZjWRKY52和ZjWRKY42、ZjWRKY61表达量显著升高。

中国樱桃花变叶病相关植原体的分子检测及鉴定

从重庆市采集到表现花变叶症状的中国樱桃枝条样品,利用透射电镜在感病樱桃枝条韧皮部筛管细胞内观察到直径为200~500nm的圆形或者近圆形的植原体粒子。提取感病和健康花瓣的总DNA,利用植原体16S rRNA基因及延伸因子rp基因通用引物进行PCR扩增,从感病植株中扩增得到了长度分别为1.4kb的16SrRNA基因和1.2kb的rp基因。序列一致率分析表明,樱桃花变叶植原体16SrRNA基因和rp基因均与四川甜樱桃花变绿植原体相应基因的核苷酸一致率最高,分别为100%和99.8%;16SrRNA基因相似系数分析表明,樱桃花变叶植原体与四川甜樱桃花变绿植原体、枣疯植原体的相似系数均为1.00;基于16SrRNA基因和rp基因构建系统进化树时发现,樱桃花变叶植原体均与16SrV-B亚组成员聚为一簇,该植原体属于16SrV组的B亚组。