陆地棉钙依赖蛋白激酶GhCDPK28-A10参与抗黄萎病的功能分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 邵武奎

作者： 邵武奎;赵准;胡文冉;郝晓燕;高升旗;李建平;陈果;刘晓东;黄全生

作者机构：

关键词： 棉花;黄萎病;钙依赖性蛋白激酶;抗病基因;病毒诱导的基因沉默

期刊名称： 棉花学报

ISSN： 1002-7807

年卷期： 2023 年 001 期

页码： 17-28

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】解析GhCDPK28-A10在棉花黄萎病反应中的作用机制，并为棉花抗病育种提供基因资源。【方法】从棉花基因组数据库获得Gh CDPK28-A10基因同源序列，进行生物信息学分析。采用实时荧光定量聚合酶链式反应（real-time quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR）方法检测在经大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）、茉莉酸甲酯（methyl jasminate,MeJA）、水杨酸（salicylic acid,SA）或H2O2处理的棉株中GhCDPK28-A10基因的表达量变化。通过病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silencing,VIGS）技术验证GhCDPK28-A10在棉花抗黄萎病中的作用。【结果】进化树和基因结构分析表明，陆地棉中GhCDPK28-A10的6个同源蛋白具有相似数量的基序和CDPK家族典型的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶结构域；启动子区域的序列分析发现GhCDPK28-A10包含响应茉莉酸（jasmonic acid,JA）的顺式作用元件。组织特异性表达分析表明GhCDPK28-A10在根、茎和真叶中均表达，且在真叶中表达水平最高。在大丽轮枝菌、MeJA和H2O2胁迫下，GhCDPK28-A10的表达量显著升高。VIGS沉默Gh CDPK28-A10的棉株中抗病相关基因PR1、NPR1、PR4表达增强；JA合成负调控基因JAZ1表达量降低，说明随着CDPK28-A10表达水平的降低，JAZ1对JA合成的抑制作用减弱，活性氧富集，进而增强棉株的黄萎病抗性。【结论】GhCDPK28-A10通过调控防御相关基因的表达，负向调控棉花对黄萎病的抗性反应，是提高棉花黄萎病抗性的候选基因。

分类号： S435.621.2

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