农业生物技术学报

作者：夏文念, 杨冬梅, 宋佳怡, 杨洁, 汪仲毅, 蔺海娣, 胡慧贞

单位：西南林业大学 园林园艺学院/云南省功能性花卉资源及产业化技术工程研究中心,昆明 650224

关键词：金鱼草,GAE基因家族,核盘菌抗性,转录组分析,候选基因挖掘,

基金：国家自然科学基金(31901571); 西南林业大学科研启动项目(01102-112109); 云南省省级大学生创新创业训练计划(202110677078)

果胶是植物细胞壁的重要成分,在植物生长发育和细胞壁抗性中发挥重要作用,合成其骨架结构的单糖供体—UDP-半乳糖醛酸(UDP-α-D-galacturonic acid, UDP-GalA)由葡萄糖醛酸异构酶(UDP-D-glucuronate 4-epimerase, GAE)催化合成。为了探究金鱼草(Antirrhinum majus) GAE家族成员介导的细胞壁抗性,本研究在全基因组水平鉴定出了8个AmGAEs基因,对其理化性质、亚细胞定位、系统发育、保守基序、基因结构、染色体定位和顺式作用元件等进行生物信息学分析,发现AmGAE家族成员均为碱性亲水蛋白,定位于高尔基体,其基因启动子区域具有防御和胁迫、茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MeJA)、水杨酸(salicylic acid, SA)和脱落酸(abscisic acid, ABA)等响应元件。进一步对金鱼草抗、感核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)材料进行转录组测序(RNA-seq)分析和实时荧光定量PCR (quantitative real-time PCR, qRT-PCR)验证,发现AmGAE1a、AmGAE3、AmGAE5和AmGAE2基因表达在抗性材料Am6 (R)中显著被诱导,而AmGAE7和AmGAE4基因表达则在感病材料Am1 (S)中显著被诱导,其中AmGAE1a、AmGAE3、AmGAE7和AmGAE4基因在qRT-PCR中的表达模式与RNA-seq的差异表达结果一致,确定为金鱼草抗核盘菌的候选基因。本研究为深入探讨AmGAE家族基因抗核盘菌的分子机制提供了理论基础和新的基因资源。

来源：2024年第9期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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