番茄SlJAZ7的抗病功能及与SlTGA7的互作

作     者：林晨俞 郭鑫 王文娟 翟敏 曹颖杰 王梦月 赵平娟 于晓惠 LIN Chenyu;GUO Xin;WANG Wenjuan;ZHAI Min;CAO Yingjie;WANG Mengyue;ZHAO Pingjuan;YU Xiaohui

作者机构：海南大学热带农林学院海南海口570228 中国热带农业科学院热带生物技术研究所/热带作物生物育种国家重点实验室海南海口571101 

出 版 物：《华南农业大学学报》 (Journal of South China Agricultural University)

年 卷 期：2024年第45卷第4期

页      面：525-534页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090202[农学-蔬菜学] 

基　　金：国家自然科学基金(31960526) 海南省研究生创新课题(Qhys2022-78) 

主　　题：番茄 SlJAZ7 蛋白互作 抗病性 茉莉酸甲酯 水杨酸 

摘      要：[目的]细菌性斑点病是导致番茄Solanum lycopersicum减产的主要因素之一,丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000,Pst DC3000)是细菌性斑点病的致病因子之一。瞬时沉默番茄JAZ7基因导致其对Pst DC3000的敏感性增加,然而,验证JAZ7基因抗细菌性斑点病的直接证据及其作用机理的报道较少。本研究从番茄叶片中克隆得到SlJAZ7基因,创制稳定遗传的过表达SlJAZ7的转基因番茄,分析其抗病功能和机理,研究其在转录水平和蛋白水平上与抗病性密切相关的SlTGA7的关系,为有效防治细菌性斑点病提供理论基础。[方法]通过野生型和转基因番茄接种Pst DC3000的表型差异分析,鉴定SlJAZ7基因的抗病功能。使用RT-qPCR分析SlJAZ7和SlTGA7基因在Pst DC3000、茉莉酸甲酯(Methyl jasmonate,MeJA)和水杨酸(Salicylic acid,SA)处理下的表达模式和组织特异性。利用烟草瞬时表达的方法研究SIJAZ7和SlTGA7蛋白的亚细胞定位。利用酵母双杂交(Y2H)试验、双分子荧光互补(BiFC)试验和蛋白下拉(pull down)试验研究SlJAZ7蛋白与SlTGA7蛋白的互作关系,验证SlJAZ7的抗病功能和可能的抗病机理。[结果]过表达SlJAZ7基因的转基因番茄叶片在Pst DC3000处理时受到的过氧化损伤较野生型更少,转基因株系中SlTGA7表达量升高,SlJAZ7基因在营养器官中高表达,且受到Pst DC3000诱导,响应MeJA、SA处理,SlTGA7基因在同样的处理下呈相反的变化趋势。SlJAZ7和SlTGA7蛋白均定位于细胞核。Y2H、BiFC和pull down试验同时证明SlJAZ7蛋白和SlTGA7蛋白存在互作关系。[结论]过表达SlJAZ7基因有利于减少活性氧积累,提高番茄抗病性,同时SlJAZ7在转录水平正调控SlTGA7基因表达。SlJAZ7与SlTGA7存在互作,推测SIJAZ7基因可能通过提高Pst DC3000病原菌侵染时SITGA7基因的表达量,启动SITGA7下游抗病基因的表达来提高转基因番茄的抗病性,也可能通过与SITGA7蛋白结合,影响其调控MYC等转录因子的活性。这为进一步研究SlJAZ7的作用机制奠定了基础。