农业生物技术学报

作者：刘娜, 孙天杰, 陈琰, 侯春燕, 韩胜芳, 王冬梅

单位：1 省部共建华北作物改良与调控国家重点实验室,保定 071000;2 河北农业大学 生命科学学院,保定 071000;3 河北省植物生理与分子病理学重点实验室,保定 071000

关键词：小麦,叶锈菌,转录因子,qRT-PCR,病毒诱导的基因沉默(VIGS),

基金：国家自然科学基金(31171472; 31871548); 高等学校博士学科点专项科研基金(优先发展领域) (20111302130001); 河北省应用基础研究计划重点基础研究项目(12967149D)

转录因子在植物对逆境胁迫的应答过程中具有重要作用,bZIP (basic domain leucine zipper)转录因子家族是参与抗病防卫反应的一类重要转录因子。本研究依据小麦(Triticum aestivum)与叶锈菌(Puccinia triticina)互作的转录组数据库,利用热图对bZIP转录因子家族unigenes的表达进行分析,筛选得到TabZIP3基因(Genbank No. BAD97365.1),利用qRT-PCR分析该基因在小麦与叶锈菌互作过程中的表达模式。结果显示,在不亲和组合中接种后8、12和16 h该基因持续高表达,且明显高于亲和组合。Plantcare软件分析该基因包含水杨酸(salicylic acid, SA)响应元件,实验中用外源SA喷施叶表面可诱导其表达;以大麦条纹花叶病毒(Barley stripe mosaicvirus, BSMV)为载体,利用病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing, VIGS)技术沉默该基因,然后接种叶锈菌,发现在接种后48和96 h,单侵染点处过敏性反应(hypersensitive reaction, HR)面积及叶锈菌吸器母细胞(haustorial mother cell, HMC)数量明显高于对照。本研究结果表明,TabZIP3可能参与小麦抵抗叶锈菌侵染的基础防卫反应的诱发,在叶锈菌侵染诱发的HR反应中可能具有正调控作用,并且TabZIP3的表达受SA诱导。该结果为深入研究转录因子TabZIP3在小麦抵抗叶锈菌侵染中的作用机制提供了基础资料,也为利用分子育种手段培育抗叶锈小麦新品种提供了候选基因。

来源：2020年第2期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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