棉花抗黄萎病相关基因GhERF020功能的初步分析

黄萎病(Verticillium wilt)是影响我国棉花产量和品质的重要病害,其病原菌是大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)。AP2/ERF类转录因子在植物生长发育和胁迫适应性响应中的作用日益突显。为挖掘棉花抗黄萎病相关基因并探究其生物学功能,利用拟南芥抗大丽轮枝菌相关基因AT1G22810.1,同源比对获得棉花抗黄萎病候选基因GhERF020(XM_016842745.1)。生物信息学分析结果表明,GhERF020开放阅读框的长度为441 bp,编码147个氨基酸;其蛋白含有1个保守的AP2结构域,相对分子质量为16.16 kD,无跨膜结构,属于亲水蛋白;预测其启动子区域含有水杨酸、茉莉酸甲酯和脱落酸等响应元件。基因表达模式分析发现,GhERF020受大丽轮枝菌侵染诱导表达。亚细胞定位分析表明,GhERF020蛋白定位于细胞核中。利用病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)技术下调GhERF020表达后,棉花植株对大丽轮枝菌的敏感性显著增强,病情指数和病原菌生物量明显升高。由此表明,GhERF020是棉花抗黄萎病的正向调控因子。