辣椒乙烯反应抑制因子Cacl-6468的克隆及其抗根结线虫作用分析

Cacl-6468是新发现的辣椒乙烯反应抑制因子基因,来源于辣椒(Capsicum annuum)抗根结线虫材料HDA149,属于抑制因子Ⅰ超基因家族基因(InhibitorⅠ),与马铃薯的乙烯反应抑制因子具有较近的遗传同源关系。在抗性辣椒中Cacl-6468的表达与南方根结线虫早期侵染紧密相关,在毒性线虫侵染12 h时表达量即明显下调,到7 d时达到最低,而在非毒性线虫侵染12 h时则显著上调,3 d时达到最高。利用病毒诱导的基因沉默(VIGS)技术,证实抑制Cacl-6468的表达能促使南方根结线虫非毒群体克服辣椒HDA149的抗性,形成根结和卵块,但其发病程度显著低于毒性线虫。在VIGS测试中还证实Cacl-6468负调控乙烯信号通路,其表达下降伴随着乙烯信号通路基因的显著上调,但是对水杨酸信号通路影响不显著。通过早期病理观察及二龄线虫趋性测试,证实抑制Cacl-6468的表达可以增强辣椒根系对南方根结线虫的吸引性,促进早期侵染。利用气相质谱法检测乙烯释放量发现,抑制Cacl-6468的表达可以增强辣椒植株的乙烯释放量。通过以上结果可推测辣椒乙烯反应抑制因子基因Cacl-6468通过调控乙烯信号通路参与辣椒对根结线虫的抗性调控,抑制该基因表达可以增加辣椒对线虫的感病性,降低抗性。