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大理野茄M239响应黄萎病病菌侵染的差异表达蛋白分析
《华北农学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了探索植物响应黄萎病病原菌侵染的作用机制,以黄萎病高感野茄材料大理野茄(M239)为研究对象,通过人工接种黄萎病病原菌大丽轮枝菌的方法,首先测定M239在接种大丽轮枝菌后0,6,12,24,48 h的根部4个关键生理指标,即过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性和可溶性蛋白(SP)含量的变化.结果确定接种大丽轮枝菌后12,24 h为蛋白组分析取样的关键时间点;在此基础上,利用iTRAQ技术分析M239在接种大丽轮枝菌后根部蛋白的变化.结果发现,与清水接种(CK)相比,M239接种大丽轮枝菌后12 h有463个差异表达蛋白(DEPs),其中305个下调,158个上调;接种后24 h,有456个DEPs被病原菌诱导表达,包括296个下调,160个上调.这些蛋白主要富集在碳代谢、乙醛酸和二羧酸代谢、次生代谢物的生物合成、丙酮酸代谢、新陈代谢等途径.通过与已报道的黄萎病抗性材料的研究结果进行对比分析发现,M239在响应大丽轮枝菌的侵染过程中,参与防御响应的蛋白数量和代谢通路较少,未能形成有效的防御网络,最终表现为感病.
关键词： 野茄 黄萎病 大丽轮枝菌 iTRAQ技术 差异表达蛋白
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蒜芥茄黄萎病抗性相关基因SsWRKY22和SsWRKY33的克隆与表达分析
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：黄萎病是茄子生产中的重要病害之一,严重影响茄子的产量和品质.WRKY转录因子在植物抗病中扮演着重要的角色,但在茄子黄萎病抗性中的作用不明.本研究从黄萎病高抗材料野生蒜芥茄的转录组数据中,筛选获得WRKY家族中的SsWRKY22和SsWRKY33基因,利用PCR技术克隆获得目的基因,并对其进行生物信息学和表达模式分析.结果表明,SsWRKY22和SsWRKY33基因的ORF序列大小分别为528和1 073 bp,编码175个和357个氨基酸;蛋白分子量分别为19.19和40.46 kD,均属于亲水性不稳定蛋白,其中,SsWRKY22编码的蛋白属于酸性蛋白,而SsWRKY33编码的蛋白属于碱性蛋白,亚细胞定位预测两个基因编码的蛋白均定位于细胞核上;此外,SsWRKY22和SsWRKY33分别属于Ⅱ类和Ⅰ类WRKY转录因子,具有不同的蛋白结构.系统发育分析结果表明,SsWRKY22与野生潘那利番茄、番茄和马铃薯中的WRKY22亲缘关系较近;而SsWRKY33与辣椒中的WRKY33亲缘关系最近.利用RT-qPCR对SsWRKY22和SsWRKY33基因在蒜芥茄不同部位(根,茎,叶)的表达模式进行分析,发现二者的表达具有组织特异性,且在根部的表达量均为最高.在接种黄萎病病菌后,SsWRKY22和SsWRKY33基因在蒜芥茄根部的表达量显著下调,表明SsWRKY22和SsWRKY33可能是蒜芥茄响应黄萎病胁迫的负调控因子.本研究首次克隆了云南野生蒜芥茄的WRKY转录因子中的SsWRKY22和SsWRKY33基因并解析其表达模式,为后续SsWRKY22和SsWRKY33的功能鉴定提供基础.
关键词： 蒜芥茄 黄萎病 SsWRKY22 SsWRKY33 表达模式
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蒜芥茄响应大丽轮枝菌侵染的内源激素含量变化及其相关基因的表达分析
《植物生理学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：茄子黄萎病(Verticillium wilt)是由轮枝菌侵染引起的一种土传维管束病害,该病发生普遍,常造成茄子大幅度减产,是危害茄子生产的主要病害之一.蒜芥茄是栽培茄子的野生近缘种,对黄萎病具有抗性.为了揭示蒜芥茄(Solanum sisymbriifolium)响应大丽轮枝菌侵染的防御机制,本研究采用高效液相色谱(HPLC)和串联质谱分析技术,检测了蒜芥茄接种大丽轮枝菌0、12和48 h后四种主要内源激素(生长素、细胞分裂素、水杨酸和茉莉酸)含量的变化;并进一步利用Illumina转录组测序技术,探究植物激素信号转导途径中相关基因表达的变化情况.研究结果表明:(1)蒜芥茄接种大丽轮枝菌后,其根部主要激素含量均发生了一定的变化.生长素类含量呈现先增加后降低的变化趋势,且在接种后12 h达到峰值,其中吲哚甲酸(ICA)含量变化最明显,其在0~12 h阶段内急速增加;在细胞分裂素类激素中,顺式玉米素(cZ)和反式玉米素(tZ)含量在病原菌接种后先增加再降低,而异戊烯腺嘌吟(IP)和二氢玉米素(DZ)含量持续降低;水杨酸含量则呈现明显降低的趋势,且在接种病原菌后48 h内持续降低;茉莉酸类激素含量整体呈先降低后增加的变化趋势.(2)转录组测序及KEGG通路富集分析表明,蒜芥茄根部植物激素相关基因的表达也发生了明显的变化.从四大类植物激素的信号转导通路中共筛选到差异表达基因102个,其中在0~12 h阶段有43个差异表达基因,包括16个上调表达基因,27个下调表达基因;在12~48 h阶段有59个差异表达基因,包括44个上调表达基因,下调表达15个基因.以上研究结果表明,植物激素在蒜芥茄抗黄萎病过程中可能具有重要的作用.研究结果为后期深入分析并挖掘野生茄黄萎病抗性基因奠定了方向和基础.
关键词： 蒜芥茄 黄萎病 大丽轮枝菌 内源激素 差异表达基因
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蒜芥茄染色体5 SrDNA、18 SrDNA和端粒序列位点检测及其核型分析
《种子 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：本研究以蒜芥茄为试验材料，取其根尖进行染色体制片，基于端粒保守重复序列、5 SrDNA和18 SrDNA为探针进行荧光原位杂交，观察探针在染色体上标记的位置和信号的强弱，应用染色体核型分析软件进行图像采集和染色体长度的测量分析。结果表明，蒜芥茄的核型公式为2 n=2 x=24=24 m（2 SAT）,染色体上各有一对5 SrDNA、18 SrDNA位点，端粒序列（TTTAGGG）6位于染色体的两端。蒜芥茄为二倍体，染色体臂比值在1.05～1.48之间，为中部着丝粒染色体（m）,最长染色体与最短染色体之比为1.42,核型不对称系数为54.73%,属于较原始的1 A型。
关键词： 蒜芥茄 核型分析 端粒保守重复序列 5 SrDNA 18 SrDNA
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蒜芥茄SsWRKY1基因克隆及黄萎病病原菌胁迫下表达分析
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]克隆蒜芥茄WRKY1基因(SsWRKY1),并分析其在黄萎病病原菌胁迫下的表达模式,为探究WRKY1基因在野生蒜芥茄黄萎病抗性中的调控机制提供理论参考.[方法]利用染色体步移技术克隆SsWRKY1基因,通过在线生物信息学软件进行序列分析及构建系统发育进化树;采用GFP融合蛋白表达法对WRKY1蛋白进行亚细胞定位,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测SsWRKY1基因在不同组织及接种黄萎病病原菌后不同时间的相对表达量.并分析9种野生茄材料接种黄萎病病原菌后的病情指数与WRKY1基因表达变化量的相关性.[结果]克隆获得的SsWRKY1基因(GenBank登录号MZ846202)ORF序列长度为1224 bp,编码407个氨基酸残基,蛋白相对分子量为44.87 kD,理论等电点(pI)为6.91,属于亲水性不稳定蛋白,亚细胞定位于细胞核,符合转录因子特征.Ss-WRKY1蛋白含有2个WRKY保守结构域和C2H2型锌指结构,属于Ⅰ类WRKY转录因子,其二级结构主要由α-螺旋(7.13%)、β-折叠(4.67%)、无规则卷曲(73.71%)和延伸链(14.50%)组成.SsWRKY1蛋白与番茄、野生潘那利番茄、野生番茄、马铃薯WRKY1蛋白的亲缘关系较近.SsWRKY1基因在根和茎的相对表达量显著高于叶中的相对表达量(P<0.05,下同).黄萎病病原菌接种后不同时间,SsWRKY1基因的相对表达量均低于对照组(无菌水接种),但仅在24 h时二者差异达显著水平.9种野生茄材料接种黄萎病病原菌后的病情指数与接种前后WRKY1基因表达变化量间呈显著正相关.[结论]SsWRKY1属于第Ⅰ类WRKY转录因子,序列高度保守,在细胞核中表达,其基因具有组织表达特异性,黄萎病菌胁迫后该基因的表达下调,推测WRKY1在野生茄黄萎病抗性中起负调控作用.
关键词： 蒜芥茄 WRKY转录因子 黄萎病 基因克隆 亚细胞定位 表达分析
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蒜芥茄SsVe1和SsVe2基因的克隆及表达分析
《分子植物育种 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：黄萎病是危害茄子生产的主要病害之一,对黄萎病抗性基因研究是解决该病危害严重的有效途径。本研究以黄萎病抗性材料野生蒜芥茄（Solanum sisymbriifolium）为研究对象,在前期转录组测序的基础上,通过RT-qPCR技术克隆得到2个Ve同源基因的c DNA全长,分别命名为SsVe1和SsVe2。其中,SsVe1 cDNA序列有3 615 bp,含3 168 bp开放阅读框,编码1 061个氨基酸;SsVe2 cDNA序列有3 756 bp,含3 456 bp开放阅读框,编码1 157个氨基酸。2个Ve基因所编码的氨基酸具有极高的相似性,均富含抗病基因共有的结构域—亮氨酸重复序列（LRR）,可编码R蛋白;亚细胞定位预测基因产物均在细胞壁上;此外,2个基因编码蛋白的二级、三级结构预测结果也高度相似,以上结果预示着SsVe1和SsVe2功能的相似性。与已报道的其它植物Ve基因对比分析结果表明:SsVe1和SsVe2基因与野生茄S. torvum中Ve基因的关系较近。实时荧光定量PCR检测结果表明:蒜芥茄接种大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）后,SsVe1和SsVe2均表现出先下调（0～12 h）后上调（12～48 h）的趋势;同时,Ve基因在蒜芥茄不同组织中的表达有一定的差异,SsVe2基因的表达量高于SsVe1,且两者在根、茎部的表达量高于叶片。本研究结果为探究Ve基因在茄子黄萎病抗性分子机制中的作用和功能奠定了基础。
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茄子种质资源的农艺性状与SSR标记的遗传多样性研究
《云南大学学报(自然科学版) 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为了明确茄子种质资源的遗传背景,对从国内搜集,并在云南试种表现良好的37份茄子种质资源进行9个农艺性状和6个SSR标记的遗传多样性分析.结果表明,茄子9个农艺性状的变异系数在8.99%~44.69%之间,变异系数最高的是果形,最低的是果实横径;SSR标记共检测到13个等位变异,平均每个SSR位点的等位基因数为2.166 7个,平均有效等位基因数为1.862 0,Shannon’s信息指数为0.659 1,多样性指数为0.4399.非加权算术平均法(UPGMA)聚类分析表明,9个农艺性状将37份茄子种质资源划分为4个类群;6对多态性SSR引物也将所有种质划分为4个类群.虽然2种聚类方法把37份种质基本分开,但大部分种质的分子标记与农艺性状的聚类结果一致性不高.同时,农艺性状和SSR标记的结果均表明,37份茄子种质资源遗传多样性并不丰富,亲缘关系较近.以上结果可为茄子种质资源的进一步研究和利用提供理论依据.
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云南野生茄资源的分类和遗传多样性研究
《热带作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为了明确云南野生茄资源的遗传背景,对其进行分类鉴定,本研究利用9个形态性状和8对SSR引物对从云南省搜集的43份野生茄资源进行遗传多样性分析。6个数量性状的变异系数在14.89%~95.64%之间,变异系数最大的性状是单果重,最小的是果实横径,遗传多样性指数在1.638~1.993之间。3个质量性状中,果实颜色主要为绿色和绿紫色,果实形状主要为圆球形和卵圆形,而果肉颜色主要是白色和绿白色。特征值大于1的主成分共有3个,累计贡献率为69.453%,其中果实特征占主要成分。8对SSR引物的平均有效等位基因数为1.7276,Shannon’s信息指数为0.641 1,多样性指数为0.385 0。非加权算术平均法(UPGMA)聚类分析表明,在相似系数0.48处,43份野生茄资源划分为2大类群,第一类群包括7份野茄材料,其余36份为第二类群。以上结果可为野生茄资源的进一步研究和利用提供理论依据。
关键词： 野生茄 形态性状 SSR标记 遗传多样性 聚类分析
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