农业生物技术学报

作者：张曼, 陈一帆, 刘金秋, 徐建, 娄丽娜, 徐锦华

单位：江苏省农业科学院 蔬菜研究所/江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室,南京 210014

关键词：西瓜,植物磺肽素(PSK),基因表达,果实发育期,枯萎病菌,

基金：江苏省基础研究计划自然科学基金面上项目(BK20231387); 江苏省现代农业重点及面上项目(BE2022339); 江苏省种业振兴“揭榜挂帅”项目(JBGS(2021)069)

植物磺肽素(phytosulfokine, PSK)是一类重要的植物肽类激素,在植物抗病防御过程中发挥重要作用。为系统解析PSKs基因家族在西瓜(Citrullus lanatus)抗病防御反应中的功能,本研究利用生物信息学方法,对西瓜PSKs基因进行全基因组鉴定和生物信息学分析,并系统分析其在果实不同发育及其枯萎病菌(Fusarium oxysporum f. sp. niveum)侵染下的表达模式。结果表明,西瓜基因组中可鉴定到4个ClPSKs基因(Cla97C01G016930, Cla97C08G160340, Cla97C10G193065和Cla97C10G202430),这些基因分布在3条染色体上。ClPSKs编码蛋白的分子量在9.276~11.491 kD之间,均为酸性、不稳定蛋白,且所有蛋白均含有PSK家族保守基序。系统进化分析表明,西瓜ClPSKs与拟南芥(Arabidopsis thaliana) AtPSKs聚为一类,表明其在进化过程中具有高度保守性。启动子顺式作用元件分析表明,ClPSKs基因启动子区富含胁迫响应元件和植物激素响应元件,为其参与植物胁迫响应提供了分子基础。qPCR分析显示,ClPSKs基因在西瓜不同组织中呈现差异表达特征,其中叶片中表达量最高,根系次之。Cla97C01G016930、Cla97C08G160340和Cla97C10G193065在西瓜果实授粉后10 d表达量最高,提示这些基因可能参与调控西瓜果实早期发育进程。枯萎病菌侵染显著诱导了ClPSKs基因的表达。其中,Cla97C01G016930、Cla97C08G160340和Cla97C10G193065在侵染后12 h达到表达峰值,而Cla97C10G202430表现为持续上调表达模式,表明不同ClPSKs成员可能通过时空调控参与西瓜抗病防御反应。本研究为深入解析ClPSKs基因在西瓜抗病防御反应中的功能提供了科学参考。

来源：2026年第1期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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