文献类型： 中文期刊

作者： 杨敏 ¹ ; 李庆萌 ¹ ; 周陈平 ¹ ; 邝瑞彬 ¹ ; 杨护 ¹ ; 黄炳雄 ¹ ; 魏岳荣 ¹ ;

作者机构： 1.广东省农业科学院果树研究所农业农村部南亚热带果树生物学与遗传资源利用重点实验室/广东省热带亚热带果树研究重点实验室

关键词： 番木瓜;炭疽病;CpWRKY11;生物胁迫

期刊名称： 西北农林科技大学学报(自然科学版)

ISSN： 1671-9387

年卷期： 2023 年 51 卷 005 期

页码： 119-130,138

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [目的]克隆番木瓜炭疽菌诱导的WRKY转录因子CpWRKY11,研究其在生物胁迫、外源激素处理及非生物胁迫条件下的表达特征,为CpWRKY11基因在后续番木瓜分子育种中的应用提供理论支持.[方法]从自主选育的炭疽病抗性品种中克隆WRKY转录因子CpWRKY11,采用SMART、ExPaSy、NetPhos和DNAMAN软件对该基因及其编码的蛋白序列进行生物信息学分析,利用MEGA-X软件进行系统进化树构建和分析;构建亚细胞定位载体CpWRKY11-GFP,通过转化水稻原生质体,确定CpWRKY11的亚细胞定位情况;利用酵母单杂交试验验证CpWRKY11是否具有转录激活活性;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析CpWRKY11在番木瓜不同组织(根、茎、叶、花和果实)及生物胁迫(短孢炭疽菌和番木瓜畸形花叶病毒侵染)、外源激素(水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯(Me-JA)、乙烯利(ETH))和非生物胁迫(高盐、干旱和机械损伤)处理下的表达情况.[结果]Cp WRKY11基因编码序列全长1 719 bp,编码572个氨基酸;CpWRKY11含有60个磷酸化位点,理论分子量为62.31 ku,理论等电点为6.75,不稳定指数为51.17,亲水性为-0.792,是一个亲水不稳定蛋白.CpWRKY11有2个典型的WRKY结构域,同源氨基酸比对及进化树分析结果显示,CpWRKY11与拟南芥AtWRKY20的同源性最高,属于WRKY家族I类.亚细胞定位结果显示,CpWRKY11只定位在细胞核上.酵母转录激活验证试验结果显示,CpWRKY11蛋白不具有转录激活活性.CpWRKY11在番木瓜中为组成型表达,在茎中表达量最高,其次为根、果实和花,在叶中的表达量最低.CpWRKY11受短孢炭疽菌和PLDMV的诱导上调表达,在短抱炭疽菌诱导48 h内持续上调,与0 h对照相比其表达量均显著上调,且在反应后期(24和48 h)表达量更高.在PLDMV处理条件下,除接种第3天外,CpWRKY11也均呈现出明显的上调趋势.外源激素处理结果显示,CpWRKY11受SA、ETH和MeJA的诱导上调表达,尤其是在Me-JA处理下,CpWRKY11被强烈诱导而显著上调表达,处理48 h内的表达量较对照上调1.9倍以上.CpWRKY11受机械损伤的强烈诱导,表达量显著上调.[结论]CpWRKY11是调控番木瓜逆境胁迫响应,尤其是病原菌侵染及机械损伤响应的重要因子.CpWRKY11可能主要通过JA信号途径参与病原菌应答反应,是具有潜在利用价值的重要候选基因.