GhJAZ2通过抑制bHLH171转录活性降低棉花抗病性
作者单位：作物遗传改良国家重点实验室/华中农业大学
会议名称：《中国农学会棉花分会2018年年会》
会议日期：2018年
关 键 词：棉花 黄萎病 茉莉酸 信号转导 bHLH转录因子
摘 要：植物进化出多重防御机制来使自己更好地适应复杂多变的环境。茉莉酸(Jasmonic acid,JA)是植物抵御病原侵染的重要防御激素。由生物和非生物胁迫信号引起的JA积累,通过降解具有j asmon-zim结构域的负调控蛋白JAZs从而激活了信号传导的转录因子(如MYC2),并激活下游一系列防御反应相关基因的表达。研究发现1个编码具有JAZ结构域多肽的基因GhJAZ2在棉花JA处理和接种大丽轮枝菌时的表达均明显增强。在棉花中过量表达GhJAZ2会削弱其对JA的敏感度,降低JA响应相关基因如GhPDF1.2和GhVSP的表达水平,同时使棉花对大丽轮枝菌和食草性昆虫更敏感。酵母双杂交和双分子荧光互补(Bimolecular fluorescence complementation,BiFC)分析表明,GhJAZ2可以与更多抗病反应相关蛋白互作,如病程相关蛋白GhPR10、类过敏源蛋白GhD2、NBS-LRR类蛋白质GhR1,以及具有螺旋-环-螺旋的转录因子bHLH171。与MYC2不同的是,在棉花中过量表达bHLH171激活了JA合成和信号通路,并提高了植物对大丽轮枝菌的抗性。分子和遗传证据表明,GhJAZ2可以与bHLH171互作并抑制其转录活性,从而抑制了由JA介导的防御反应。这表明JA信号路径在棉花抗黄萎病中具有重要作用,同时棉花JA信号路径与拟南芥JA调控存在差异。