农业生物技术学报

作者：赖丹妮, 蔡翔, 陈东红, 韩之刚, 吴令上, 斯金平, 李聪

单位：浙江农林大学 省部共建亚热带森林培育国家重点实验室/国家林业局铁皮石斛工程技术研究中心,临安 311300

关键词：铁皮石斛,GRAS转录因子,白绢病,抗病育种,microRNA171b (miR171b),

基金：浙江省农业新品种选育重大科技专项(2021C02074); 国家自然科学基金(31901235); 国家重点研发计划(2017YFC1702201); 浙江农林大学科研发展基金(2019FR010)

铁皮石斛(Dendrobium catenatum)是多年生草本药用植物,具有益胃生津的功效。白绢病是翠雀小核菌(Sclerotium delphinii)引发的一种广谱性真菌病害,在铁皮石斛近野生栽培中一旦发病可造成全年绝收,危害巨大。本研究对翠雀小核菌侵染后的铁皮石斛进行Small RNA组和转录组测序,筛选到受microRNA171b (miR171b)调控并响应翠雀小核菌侵染的靶基因DoNSPL2-2和DoNSPL2-5,在翠雀小核菌侵染后,DoNSPL2-2与DoNSPL2-5的表达显著提高(P<0.05)。采用生物信息学对铁皮石斛GRAS (gibberellic acid insensitive (GAI), repressor of GAI (RGA), and scarecrow (SCR))基因家族成员进行了鉴定和分析。结果显示,铁皮石斛51个GRAS基因家族成员被分为11个亚族,其蛋白质序列长度为345~757个氨基酸;蛋白质的相对分子质量范围为39.274 0~85.661 6 kD,蛋白质理论等电点为4.59~7.52,均含有GRAS保守结构域。转录组数据显示,DoNSPL2-2与DoNSPL2-5在铁皮石斛的根中表达显著上调(P<0.05);干旱胁迫中,DoSCL21-2与DoSCL3-3的表达量随时间延长而显著上调(P<0.05);低温胁迫中,DoCIGR1与DoSCL23-like的表达量较对照组显著上调(P<0.05)。本研究对铁皮石斛miR171b及其靶基因GRAS家族进行了分析,初步阐明了miR171b-GRAS调控模型参与调控铁皮石斛防御白绢病的分子机制,为铁皮石斛抗白绢病育种提供理论依据。

来源：2022年第10期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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