转录因子SlERF1a调控蜡质芽胞杆菌AR156诱导番茄对青枯病系统抗性作用机制研究

作     者：汤淑亚 李子桀 侯启华 郭坚华 蒋春号 TANG Shuya;LI Zijie;HOU Qihua;GUO Jianhua;JIANG Chunhao

作者机构：南京农业大学生物农药与绿色植保实验室江苏南京210095 

出 版 物：《南京农业大学学报》 (Journal of Nanjing Agricultural University)

年 卷 期：2022年第45卷第6期

页      面：1150-1161页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090401[农学-植物病理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31972322 31701829) 

主　　题：蜡质芽胞杆菌AR156 番茄青枯病 番茄转录因子SlERF1a 诱导系统抗性 基因功能分析 

摘      要：[目的]本文旨在探索蜡质芽胞杆菌AR156诱导番茄对青枯病系统抗性的机制,为青枯病的生物防治提供理论依据。[方法]通过RT-qPCR检测AR156预处理后番茄植株中防御相关基因PR1、PIN2相对表达量的变化,验证AR156可诱导番茄系统抗性。通过转录组测序分析探究AR156预处理后番茄抗病相关基因的转录水平变化,筛选获得参与AR156诱导系统抗性的相关基因。利用RT-qPCR证实SlERF1a(Solanum lycopersicum ethylene-responsive factors 1a)基因在AR156诱抗过程中的差异表达。利用VIGS技术构建SlERF1a沉默番茄植株,并开展AR156诱导番茄对青枯菌GMI1000抗性表型验证,观察并统计发病率、病情指数,计算AR156防效。利用亚细胞定位、转录活性检测技术初步分析转录因子SlERF1a生化功能。[结果]AR156预处理显著促进番茄植株生长。与清水对照相比,AR156处理番茄的株高、茎粗、地上部鲜重分别增加了21.25%、11.30%和29.21%。AR156预处理番茄可调节防御基因表达,触发番茄对青枯病系统抗性。转录组测序分析结果显示,AR156处理引起大量番茄植株基因表达水平变化,筛选验证发现其中一个乙烯响应因子SlERF1a编码基因的表达量被显著上调。深入研究发现相对于野生型植株,在SlERF1a沉默番茄中,植株对青枯病的敏感性显著增强,同时AR156诱导番茄对青枯病的抗性表型显著下降。进一步研究,确定SlERF1a是作为一种转录因子,参与调控植物对青枯菌抗病性。[结论]转录因子SlERF1a参与调控蜡质芽胞杆菌AR156诱导番茄产生对青枯病系统抗性。