农业生物技术学报

作者：赫卫, 张慧, 王嘉琳, 黄越, 王兴亮, 申晓宇

单位：1 贵州中医药大学 药学院, 贵阳 550025; 2 黑龙江省农业科学院 园艺分院, 哈尔滨 150069

关键词：辣椒,病程相关蛋白1(PR-1),全基因组,辣椒疫霉,

基金：贵州中医药大学博士启动基金[(2020)43号];黑龙江省重点研发计划项目(2022ZX02B07);山东省重点研发计划(农业良种工程)项目(2024LZGCQY009)

病程相关蛋白1(pathogenesisrelatedprotein-1,PR-1)是植物与病原体相互作用中的防御蛋白,在植物的抗病和防御过程中起着重要作用。本研究旨在对辣椒(Capsicumannuum)的PR-1基因进行全基因组鉴定和生物信息学分析。结果表明,本研究共鉴定出19个CaPR-1基因,都有1个CAP超家族结构域。大部分CaPR-1蛋白包含1个N端信号肽。对辣椒、番茄(Solanumlycopersicum)、拟南芥(Arabidopsisthaliana)的54个PR-1蛋白序列进行系统发育分析,发现PR-1家族蛋白分为3类,辣椒PR-1与番茄PR-1关系密切。结构分析显示,除CaPR-1.1和CaPR-1.12外,所有CaPR-1蛋白都有相似的三维结构。在辣椒CaPR-1基因的启动子中,检测到了与防御胁迫响应、植物激素、光响应和转录因子相关的顺式元件。GO和KEGG的功能注释预测了其在响应胁迫、植物激素和植物-病原体相互作用的防御反应中的作用。芯片数据分析表明,CaPR-1基因响应冷、盐、干旱、热等胁迫且受到水杨酸、茉莉酸甲酯、乙烯和脱落酸等外源性激素的影响。CaPR-1.4和CaPR-1.15在盐和渗透胁迫作用下表达上调,CaPR-1.17在4种外源激素诱导下表达上调。CaPR-1转录本在辣椒疫霉(Phytophthoracapsici)感染下的表达模式发生了改变,其中碱性的CaPR-1基因如CaPR-1.4、CaPR-1.15和CaPR-1.17的表达上调。通过qRT-PCR进一步验证了CaPR-1.17基因在辣椒疫霉感染下显著上调表达(P<0.05)。研究结果表明,CaPR-1家族可能在植物抗逆过程中起重要作用。本研究为深入探讨辣椒PR-1家族参与辣椒疫霉抗性的机制提供参考。

来源：2025年第6期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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