成果名称: 节瓜WRKY基因在抗枯萎病中的功能研究
完成单位: 广东省农业科学院,暨南大学生命科学技术学院
主要人员: 何晓明,彭庆务,姚春鹏,吴廷全,王永飞,徐晓美,王瑞,林毓娥,金庆敏,张金平,杜翔斐,丁丽雪
介绍:

    ①课题来源与背景: 枯萎病是节瓜主要病害,严重影响节瓜生产。WRKY家族基因是植物中的重要转录调控因子,参与植物生物及非生物胁迫、生长发育等过程。但是关于WRKY基因与节瓜枯萎病抗性关系的研究尚未见报道。

     ②研究目的与意义: 本研究通过WRKY家族基因的克隆、表达和功能分析,了解WRKY转录因子在节瓜枯萎病抗性中的作用,揭示WRKY转录因子调控节瓜枯萎病抗性分子机理,为节瓜枯萎病抗性研究提供参考,为节瓜抗枯萎病育种奠定基础;也为其它瓜类作物WRKY家族基因与抗枯萎病研究提供借鉴。

     ③主要论点与论据: 本课题前期研究通过枯萎病毒素镰刀菌酸(FA)抗性离体筛选育成抗枯萎病品系,推测WRKY可能参与节瓜枯萎病抗性反应。本研究克隆了10个节瓜WRKY基因,对其在镰刀菌酸、水杨酸酸和茉莉酸甲酯胁迫下的表达模式进行分析,结果显示CqWRKY1、CqWRKY23、CqWRKY31和CqWRKY53的表达在抗感节瓜中存在差异,判断CqWRKY31为枯萎病抗性正调节子,CqWRKY1、CqWRKY23和CqWRKY53为枯萎病抗性负调节子。开展了转录组测序,分析WRKY基因受FA胁迫时的表达量变化;构建了CqWRKY1和CqWRKY31过表达载体进行遗传转化,获得了转基因植株;对转基因阳性植株进行枯萎病抗性鉴定,对CqWRKY1和CqWRKY31进行了亚细胞定位。本研究结果初步揭示WRKY转录因子调控节瓜枯萎病抗性分子机理,获得了节瓜CqWRKY1和CqWRKY31过表达转基因材料,为节瓜枯萎病抗性育种奠定了基础;也为其它瓜类作物WRKY家族基因与抗枯萎病研究提供借鉴。

    ④创见与创新: 初步揭示了WRKY转录因子调控节瓜枯萎病抗性分子机理,获得了节瓜CqWRKY1和CqWRKY31过表达转基因材料,在节瓜枯萎病抗性机理研究和抗性材料创新方面有所突破。

    ⑤社会经济效益,存在的问题: 此研究结果可以指导节瓜抗病育种实践,对于解决节瓜产业中枯萎病为害问题提供有效途径,具有潜在的社会经济效益。研究中也发现节瓜枯萎病抗性是一个较为复杂的生物学过程,WRKY转录因子只是抗性表达的一个因子,因此还应该对抗性相关其他基因进行研究并了解各抗性基因之间的协同关系

批准登记号:
登记日期: 2020-08-21
研究起止时间: 2015-08-01至2018-08-01
所属行业: 农、林、牧、渔业
所属高新技术类别:
评价单位名称: 广东省科学技术厅
评价日期: 2019-03-01