农业生物技术学报

作者：朱迪, 周云, 杨生龙, 孙海宏, 贺苗苗

单位：1 青海大学 农林科学院,西宁 810016; 2 青藏高原生物技术教育部重点实验室,西宁 810016; 3 青海省马铃薯育种重点实验室/西北马铃薯教育部工程研究中心,西宁 810016

关键词：马铃薯,致病疫霉,伤害诱导蛋白基因(StWIP2),抗病性鉴定,抗氧化酶,

基金：青海省科技厅基础研究计划项目(2022-ZJ-712); 国家马铃薯产业技术体系(CARS-09)

伤害诱导蛋白(wound-induced proteins, WIPs)在植物应答病原菌侵染的防御反应中发挥了重要作用。本研究从马铃薯(Solanum tuberosum) '青薯9号'中克隆了StWIP2基因(GenBank No. NM_001288699.1),并对StWIP2基因进行生物信息学分析,同时构建StWIP2基因过表达载体和沉默载体,运用反向遗传学手段对StWIP2基因在与晚疫病互作中的功能进行鉴定。生物信息学分析发现,StWIP2基因的CDS全长为636 bp,共编码211个氨基酸。qPCR分析发现,StWIP2基因在'春薯5号'中表达量最高,在二倍体马铃薯DM中表达量最低。在水杨酸(salicylic acid, SA)、脱落酸(abscisic acid, ABA)、茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MeJA)和晚疫病菌胁迫处理下,StWIP2基因均受到调控。过表达StWIP2能够提高植株H2O2和丙二醛(malondialdehyde, MDA)的含量、抗氧化酶的活性及相关防卫基因病程相关蛋白1 (pathogenesis related protein 1, StPR1)、StPR5和乙烯响应因子(ethylene responsive factor 1, StERF1)的表达水平来推迟植株发病的时间,提高植株对晚疫病的抗性水平。沉默StWIP2基因后,植株H2O2和MDA的含量降低,抗氧化酶活性降低;防卫基因植物防御素基因1.2 (plant defensin gene 1.2, PDF1.2)、StERF1、过氧化物酶基因(peroxidase, StPOD)和苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonialyase, StPAL)的表达量降低,StPR1和StPR5的表达受到抑制,植株对晚疫病的抗性水平下降。上述结果表明,StWIP2基因在与晚疫病互作的过程中起到正调控的作用,StWIP2基因可以作为马铃薯抗病育种的候选基因资源加以利用。

来源：2024年第11期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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