农业生物技术学报

北大核心,CA,JST,CSCD,

国内刊号:11-3342/S

国际刊号:1674-7968

农业生物技术学报杂志2023年第6期:花生 NBS-LRR 类抗病基因 AhRRLLS1 及其启动子的克隆与表达分析

发布日期:

作者:陈湘瑜, 孙涛, 王珊珊, 谢文萍, 杨强, 蔡铁城, 储文婷, 庄宇慧

单位:1 福建农林大学 农学院,福州 350002;2 福建省农业科学院 作物研究所/福建省特色旱作物品种选育工程技术研究中心,福州 350013;3 福建农林大学 生命科学学院,福州 350002

关键词:抗病,晚斑病,花生抗晚斑病候选基因 1 (AhRRLLS1),NBS-LRR,

基金:福建省属公益类科研院所基本科研专项(2021R10310012); 福建省科技厅高校产学合作项目(2021N5007); 福建省 农业科学院科技创新团队(CXTD2021008-3); 福建省农科院对外合作项目(DWHZ2021-20)

NBS-LRR (nucleotide binding site-leucine rich repeats)类基因是抗病基因(resistance genes, R)中最大的类群, 在花生 (Arachis hypogaea) 抗病过程中起重要的作用 。 本研究团队利用花生抗 晚斑病病菌 (Phaeoisariopsis personata) QTL-seq 定位,筛选到 1 个花生抗晚斑病候选基因 1 (Arachis hypogaea resistance rust and late leaf spot, AhRRLLS1),为研究该基因的表达特征,本研究以花生品种'粤油 92'的 cDNA 和基因组 DNA 为模板,克隆得到 AhRRLLS1 (GenBank No. OQ675414)基因 CDS 和启动子序列,对其进行生物信息学分析 ,采用 qPCR 检测 AhRRLLS1 基因在外源激素诱导及抗、感晚斑病花生品种内的表达特征 ,构建 PAhRRLLS1 启动子的 GUS 融合表达载体并遗传转化拟南芥(Arabidopsis thaliana),进行 GUS 染色组织化 学检测。结果显示,AhRRLLS1 基因 CDS 全长 3 129 bp,编码 1 042 个氨基酸,含有 TIR、NB-ARC 和 LRR 保守结构域 ,系统进化分析显示 ,该基因归为 TIR- NBS-LRR (TNLs)类抗性基因。qPCR 检测结果表明 , AhRRLLS1 基因能响应脱落酸 、茉莉酸甲酯 、乙烯 、水杨酸和晚斑病菌的诱导表达 ,在高抗晚斑病花生品种'粤油 92'和易感晚斑病花生品种'白沙 1016'内 ,叶片中 AhRRLLS1 基因表达差异显著(P<0.05) ,前3 d'粤油 92'内 AhRRLLS1 基因表达量低于'白沙 1016'。转基因拟南芥植株组织 GUS 染色结果显示 ,根、茎 、叶 、花和荚果都能被染色。研究结果表明 ,AhRRLLS1 基因属于TIR-NBS-LRR 类抗性基因 ,推测在花生受晚斑病菌侵染时发挥调控作用 ,在各个组织中均能够表达。本研究为 AhRRLLS1 基因的功能研究及花生抗病机制提供了理论参考。

来源:2023年第6期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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