农业生物技术学报

作者：周雅萍, 王晶, 夏淑倩, 马莹然, 韦浩男, 崔海峰

单位：中国计量大学 生命科学学院/国家市场监督管理总局重点实验室(微生物计量检测与生物制品质量安全),杭州 310018

关键词：菰,菰黑粉菌,NAC转录因子,侵染,木质化,基因表达,

基金：浙江省基础公益研究计划(LGN21C150012); 浙江省重点研发计划(2021C02058; 2020C02053)

NAC转录因子是植物生长发育中响应生物及非生物胁迫的重要调节因子,参与调控植物细胞次生壁形成及加厚。本研究从菰(Zizania latifolia)植株中克隆获得ZlNAC105基因(GenBank No. PP437561),cDNA序列全长972 bp,编码323个氨基酸,具有1个NAM保守结构域,与短花药野生稻(Oryza brachyantha)中同源基因序列相似性最高。qRT-PCR分析表明,ZlNAC105在'吴江野茭'茎部表达量最高,能够响应菰黑粉菌(Ustilago esculenta)的侵染诱导,在菰黑粉菌侵染第10天显著上调(P<0.05),与已报道的ZlNAC29结果类似。结合菰植株茎部膨大发育不同时期的ZlNAC105表达分析发现,8叶期'龙茭2号'茎部的ZlNAC105表达量显著高于'吴江野茭' (P<0.05);茎部膨大发育期间,ZlNAC105在木质化程度较高的老茭上、中、下节位及薹管的表达均显著降低(P<0.05);肉质茎中、下部节位中,膨大发育10 cm茎部的ZlNAC105表达显著高于膨大发育后期及老茭(P<0.05),结合膨大茎部电镜观察发现,ZlNAC105在木质化程度较高的膨大肉质茎中表达量较低,其表达量与茎部木质化程度基本呈负相关,与已报道的ZlNAC29表达模式具有明显差异。上述结果表明,ZlNAC105能够响应菰黑粉菌的侵染诱导,参与菰植株茎部木质化进程调节,可能与菰植株茎部次生壁形成及加厚调节密切相关。本研究为菰黑粉菌侵染诱导调节菰植株茎部膨大发育机制研究提供理论依据。

来源：2026年第1期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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