FabHLH37调控草莓抗灰霉病的功能分析

作     者：刘晓宇 张欣 彭悦 于淼 熊劲松 程宗明 LIU Xiaoyu;ZHANG Xin;PENG Yue;YU Miao;XIONG Jinsong;CHENG Zongming

作者机构：南京农业大学园艺学院江苏南京210095 

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

年 卷 期：2024年第47卷第2期

页      面：213-221页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090201[农学-果树学] 

基　　金：江苏省政策引导类计划(苏北科技专项)项目(SZ-LYG202104) 江苏高校优势学科建设工程资助项目 

主　　题：草莓 灰霉病 bHLH转录因子bHLH37 防御基因 

摘      要：[目的]本文旨在通过验证草莓bHLH(basic/helix-loop-helix)家族转录因子FabHLH37的功能,解析其调控草莓抗灰霉病的机制,为草莓的抗病育种提供新的基因资源。[方法]以栽培草莓品种‘红颜’为试验材料,提取灰霉菌侵染后的草莓果实总RNA并反转录为cDNA,克隆FabHLH37编码区序列,并使用在线软件对其进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR(qPCR)分别检测该基因在草莓不同组织及果实接种灰霉菌后的相对表达量;利用烟草瞬时表达系统研究该基因的亚细胞定位;通过草莓果实瞬时表达系统研究FabHLH37抗灰霉病功能。[结果]FabHLH37基因CDS全长789 bp,编码262个氨基酸,理论等电点(pI)为6.61,相对分子质量为2.9×10^(5)。进化分析显示FabHLH37与月季、苹果等蔷薇科植物bHLH37蛋白同源关系较近。亚细胞定位分析显示FabHLH37特异性定位于细胞核。qPCR分析表明FabHLH37在草莓根中表达量最高,叶次之,灰霉病菌侵染可以显著诱导FabHLH37基因的表达。草莓果实瞬时表达结果显示,与对照相比,过表达FabHLH37的草莓果实接种灰霉菌后感病程度轻,而沉默FabHLH37的草莓果实相反。进一步的qPCR检测发现,在草莓果实瞬时表达体系中,FaPR1/4/5-1、FaBG2-1、FaCHI3-1、FaSOD、FaPAL等多个防御基因的表达量与FabHLH37的表达量呈正相关,即过量表达FabHLH37可显著提高这些基因的表达量,而沉默FabHLH37则显著降低这些基因的表达量。[结论]FabHLH37可通过诱导防御基因的表达从而正向调控草莓灰霉病。