摘要:前期以對(duì)南方根結(jié)線蟲(Meloidogyne incognita)具有熱穩(wěn)定抗性的野生秘魯番茄LA3858(Mi-3/Mi-3)為試材,采用不同土壤溫度處理形成抗感態(tài),進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序(RNA-seq)。本研究以該測(cè)序數(shù)據(jù)為依托,篩選出8個(gè)編碼LRR-RLKs的差異表達(dá)基因(DEGs)并進(jìn)行相關(guān)分析與功能驗(yàn)證。結(jié)果表明,目標(biāo)LRR-RLKs基因分布在番茄的1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、5號(hào)、7號(hào)和8號(hào)染色體上,編碼蛋白均被定位于細(xì)胞膜上;在目標(biāo)LRR-RLKs中,只有編碼Solyc07g055810.3的氨基酸是堿性氨基酸;組織特異性表達(dá)分析發(fā)現(xiàn),Solyc05g056370.3在栽培番茄Heinz1706根部較其他基因高水平表達(dá),并且接種線蟲后,該基因在LA3858抗病材料根部響應(yīng)迅速,24 h內(nèi)積累水平明顯高于其他基因;同時(shí),系統(tǒng)進(jìn)化樹分析發(fā)現(xiàn),Solyc05g056370.3所在分組大部分蛋白與油菜素類信號(hào)傳導(dǎo)、細(xì)胞死亡控制、發(fā)病機(jī)制等免疫防衛(wèi)進(jìn)程相關(guān);進(jìn)一步VIGS功能驗(yàn)證揭示,Solyc05g056370.3正向調(diào)控番茄對(duì)根結(jié)線蟲的抗性。綜上,Solyc05g056370.3參與番茄介導(dǎo)抗病并正反饋?lái)憫?yīng)防衛(wèi)進(jìn)程,是很有價(jià)值的抗性改良資源,因此,該基因的深入挖掘?qū)罄m(xù)番茄抗根結(jié)線蟲病新材料的選育具有理論指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞:LRR-RLK;番茄;抗??;根結(jié)線蟲;VIGS
中圖分類號(hào):S436.412" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1002-1302(2024)04-0063-08
收稿日期:2023-05-28
基金項(xiàng)目:新疆維吾爾自治區(qū)自然科學(xué)基金青年基金(編號(hào):2022D01B95);2020年新疆維吾爾自治區(qū)“天池博士計(jì)劃”項(xiàng)目(編號(hào):390000017);新疆維吾爾自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題(編號(hào):2022B02032-2)。
作者簡(jiǎn)介:劉麗麗(1998—),女,河南周口人,碩士研究生,研究方向?yàn)榉逊肿舆z傳育種。E-mail:206346559@qq.com。
通信作者:杜 崇,博士,碩士生導(dǎo)師,主要從事番茄分子遺傳育種研究。E-mail:godv2018@163.com。
富亮氨酸重復(fù)類受體蛋白激酶(LRR-RLK)是植物中最大的一類跨膜類受體蛋白[1],通過(guò)胞外信號(hào)分子與胞外區(qū)結(jié)構(gòu)域特異結(jié)合,激活胞內(nèi)激酶域完成跨膜信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)[2-3]。LRR-RLKs胞外區(qū)的顯著特點(diǎn)是含有串聯(lián)排列的LRR結(jié)構(gòu),參與蛋白質(zhì)間的相互作用[4]。隨著研究的深入,LRR-RLKs在作物抗病途徑中的功能也被相繼挖掘。
在番茄中單獨(dú)或共同沉默2個(gè)LRR-RLKs,基因SlSERK3A和SlSERK3B,導(dǎo)致植株對(duì)致病菌株P(guān)st DC3000的敏感性增強(qiáng)[5];在馬鈴薯中沉默NbSerk3后植株表現(xiàn)出對(duì)晚疫病更強(qiáng)的敏感性,說(shuō)明馬鈴薯對(duì)晚疫病的基礎(chǔ)抗性依賴該LRR-RLK的調(diào)控[6];在水稻中超表達(dá)OsSERK1提高了對(duì)稻瘟病菌的抗性,該基因編碼的LRR-RLK可由水楊酸、茉莉酸和脫落酸誘導(dǎo),從而正向調(diào)控水稻對(duì)真菌感染的防御反應(yīng)[7];在小麥中沉默TaSERK1,發(fā)現(xiàn)該基因能正向調(diào)控對(duì)條紋銹病的抗性,同時(shí)該基因編碼的LRR-RLK蛋白可與TaDJA7相互作用并磷酸化,而沉默TaDJA7再次增強(qiáng)了小麥對(duì)條紋銹病的敏感性,表明TaSERK1-TaDJA7復(fù)合體共同正反饋調(diào)節(jié)小麥植株對(duì)條紋銹病的抗性水平[8]。
根結(jié)線蟲病是作物重大土傳病害之一[9],其侵染通常導(dǎo)致植株根部出現(xiàn)根瘤[10],降低植株對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收,該病害一般可導(dǎo)致作物減產(chǎn)20%~30%,嚴(yán)重時(shí)可減產(chǎn)50%~70%,甚至絕收[11]。筆者前期選用抗根結(jié)線蟲病秘魯番茄材料LA3858(Mi-3/Mi-3),通過(guò)設(shè)置不同土溫(25 ℃和 34 ℃)形成抗感態(tài),利用RNA-seq篩選差異表達(dá)基因,最終發(fā)現(xiàn)8個(gè)LRR-RLKs基因在植株根部差異表達(dá)顯著。本研究在此基礎(chǔ)上,對(duì)目標(biāo)LRR-RLKs進(jìn)行生物信息學(xué)分析,通過(guò)基因克隆結(jié)合功能驗(yàn)證,鑒定出有價(jià)值的目標(biāo)基因,旨在后期對(duì)其分子機(jī)制進(jìn)行解析,以期為番茄優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源的抗性改良提供夯實(shí)的理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料
本試驗(yàn)于2023年3月在新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院蔬菜生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室開展。供試材料是對(duì)根結(jié)線蟲表現(xiàn)出高抗的番茄材料LA3858(Mi-3/Mi-3)和Motelle(Mi-1/Mi-1),由番茄遺傳資源中心(TGRC)惠贈(zèng);南方根結(jié)線蟲由筆者所在團(tuán)隊(duì)多年純化積累所得;pTRV1、pTRV2克隆質(zhì)粒由筆者所在實(shí)驗(yàn)室自行克隆保存。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 根結(jié)線蟲的培養(yǎng)
將帶有根結(jié)的番茄病根用1%~3% NaClO洗滌2~3 min,隨后用蒸餾水流動(dòng)洗滌15 min。從清洗后的根結(jié)表面挑取成熟的卵塊并置于含有適量蒸餾水的無(wú)菌培養(yǎng)皿中;每個(gè)培養(yǎng)皿中的卵塊數(shù)為100~150個(gè)。最后將卵塊密封于28 ℃培養(yǎng)箱中避光培養(yǎng)。3 d后,提取線蟲懸液,計(jì)算濃度并接種[12]。
1.2.2 LRR-RLKs的無(wú)縫克隆
利用Trizol法提取材料根部RNA,反轉(zhuǎn)錄合成cDNA,以BamHⅠ為酶切位點(diǎn)設(shè)計(jì)各帶有15 bp重組同源臂的特異性上下游引物,對(duì)以上基因CDS區(qū)進(jìn)行PCR擴(kuò)增,運(yùn)用無(wú)縫克隆構(gòu)建pTRV2-LRR-RLKs重組載體。質(zhì)粒構(gòu)建后,進(jìn)行感受態(tài)大腸桿菌DH5ɑ轉(zhuǎn)化,挑取單克隆菌落在含有卡那霉素(Kan)的LB固體培養(yǎng)基上劃線并進(jìn)行菌落PCR鑒定,篩選陽(yáng)性克隆送到華大基因進(jìn)行測(cè)序,隨后在NCBI中BLAST鑒定。
1.2.3 LRR-RLKs染色體定位及蛋白結(jié)構(gòu)分析
用軟件MapChart進(jìn)行LRR-RLKs染色體定位并可視化;運(yùn)用在線網(wǎng)站CELLO(http://cello.life.nctu.edu.tw/)進(jìn)行亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè);利用在線分析軟件ProtParam(https://web.expasy.org/protparam/)對(duì)編碼LRR-RLKs的氨基酸進(jìn)行理化性質(zhì)分析;利用Sopma(https://npsa-prabi.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.pl?page=npsa_sopma.html)和數(shù)據(jù)庫(kù)Swiss-Model進(jìn)行蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)。
1.2.4 LRR-RLKs系統(tǒng)進(jìn)化樹分析
從NCBI(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/)得到與LRR-RLKs同源的擬南芥和水稻氨基酸序列,運(yùn)用MEGA 11軟件構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。系統(tǒng)發(fā)育樹采用鄰接法(NJ)構(gòu)建,參數(shù)設(shè)置:自展值(bootstrap)設(shè)為500,遺傳距離計(jì)算模型選擇P-distance,partion deletion=50%,其余參數(shù)默認(rèn)。
1.2.5 LRR-RLKs組織特異性表達(dá)分析及根部表達(dá)模式驗(yàn)證
利用在線網(wǎng)站BAR(http://bar.utoronto.ca/)收錄的番茄基因表達(dá)數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)目標(biāo)基因在番茄Heinz1706根、葉組織中的表達(dá)水平進(jìn)行分析;選取4葉1心時(shí)期的LA3858番茄植株,室溫下接種南方根結(jié)線蟲,采集未接種和接種后12、24 h階段的根部,提取總RNA,反轉(zhuǎn)錄cDNA,對(duì)目標(biāo)LRR-RLKs設(shè)計(jì)RT-qPCR引物,采用ΔΔCT法進(jìn)行根部表達(dá)模式鑒定[13]。
1.2.6 病毒誘導(dǎo)的基因沉默(virus induced gene silencing,VIGS)植株的獲取與初步功能驗(yàn)證
對(duì)質(zhì)粒pTRV2進(jìn)行BamHⅠ位點(diǎn)單酶切,對(duì)目標(biāo)LRR-RLKs的CDS編碼區(qū)設(shè)計(jì)帶有20 bp同源臂的特異性引物,進(jìn)行PCR擴(kuò)增,運(yùn)用 “1.2.1”節(jié)中的方法構(gòu)建沉默表達(dá)載體。將制備好的農(nóng)桿菌侵染液(pTRV1、pTRV2-目標(biāo)基因)進(jìn)行葉片侵染,每個(gè)處理25株,待接種15~20 d,對(duì)目標(biāo)基因表達(dá)量進(jìn)行檢測(cè),選取沉默效率在50%以上的番茄植株與CK(pTRV2空載)各10株進(jìn)行根結(jié)線蟲接種,標(biāo)準(zhǔn)為 1 500頭 2齡幼蟲(J2)/株,并進(jìn)行抗病性鑒定。
病情指數(shù)(DI)=∑(各病級(jí)×各級(jí)株數(shù))/(最高病級(jí)×總調(diào)查株數(shù))×100。對(duì)接種線蟲的番茄材料進(jìn)行抗性級(jí)別的劃分,即免疫(I):DI=0;高抗(HR):0lt;DI≤20;中抗(MR):20lt;DI≤40;抗病(R):40lt;DI≤60;感?。⊿):60lt;DI≤80;高感(HS):DIgt;80 [14]。
2 結(jié)果與分析
2.1 LRR-RLKs基因的無(wú)縫克隆鑒定
依據(jù)前期RNA-seq數(shù)據(jù)基因表達(dá)水平差異(|log2FC|≥1)[15],Solyc03g005960.3、Solyc02g072480.3、Solyc08g061560.3、Solyc01g107650.3、Solyc07g055810.3、Solyc05g056370.3、Solyc02g071800.3和Solyc05g014240.3共8個(gè)編碼LRR-RLKs的DEGs被篩選出來(lái),成功無(wú)縫克隆后(圖1),進(jìn)行測(cè)序比對(duì)。利用NCBI和SGN數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)序列進(jìn)行注釋,明確了8個(gè)目標(biāo)基因分別編碼At1g53420、At3g47570、ERECTA、At4g37250、At1g07650、At5g63710、At1g53430以及At1g67720。
2.2 LRR-RLKs基因的染色體定位
利用MapChart進(jìn)行LRR-RLKs染色體定位分析, 結(jié)果(圖2)表明," 8個(gè)LRR-RLKs分別分布在番茄的6條染色體上,其中Solyc02g071800.3和Solyc02g072480.3定位在2號(hào)染色體上;Solyc05g014240.3和Solyc05g056370.3定位在5號(hào)染色體上;Solyc01g107650.3、Solyc03g005960.3、Solyc07g055810.3以及Solyc08g061560.3分別定位在1號(hào)、3號(hào)、7號(hào)和8號(hào)染色體上;其余染色體未有
目標(biāo)基因分布。
2.3 LRR-RLKs蛋白結(jié)構(gòu)分析
LRR-RLKs編碼氨基酸理化性質(zhì)分析結(jié)果(表1)表明,8個(gè)LRR-RLKs均定位于細(xì)胞膜,理論等電點(diǎn)顯示只有編碼Solyc07g055810.3的氨基酸是堿性氨基酸,其余7個(gè)LRR-RLKs均為酸性氨基酸;除了編碼Solyc05g056370.3的氨基酸為不穩(wěn)定氨基酸,其余LRR-RLKs穩(wěn)定性均lt;40%,為穩(wěn)定氨基酸;脂溶指數(shù)在80~110之間,除了編碼Solyc02g072480.3的氨基酸為疏水氨基酸,其余LRR-RLKs親水性指數(shù)均lt;0,屬于親水氨基酸。蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)顯示,目標(biāo)LRR-RLKs由α螺旋、β轉(zhuǎn)角、延伸主鏈和無(wú)規(guī)則卷曲4個(gè)部分組成,無(wú)其他亞結(jié)構(gòu),且比例各不相同,目標(biāo)LRR-RLKs中α螺旋和無(wú)規(guī)則卷曲所占組分最多,分別在27.65%~41.40%和39.12%~48.38%之間(圖 3-A),側(cè)面說(shuō)明α螺旋和無(wú)規(guī)則卷曲是目標(biāo) LRR-RLKs二級(jí)結(jié)構(gòu)組成的主要形式,而β轉(zhuǎn)角和延伸主鏈可能起到修飾和輔助作用, 從而共同參與
后期蛋白復(fù)雜構(gòu)象的形成,發(fā)揮特異性功能[16]。蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)建模結(jié)果(圖3-B)表明,目標(biāo) LRR-RLKs與模板的比對(duì)質(zhì)量均在0~4之間,全局得分的絕對(duì)值均在0~4之間,說(shuō)明比對(duì)模板可信[17];目標(biāo)LRR-RLKs均不能形成同源二聚體,其中Solyc02g071800.3含有鎂離子配體,其余7個(gè)均沒有配體結(jié)合域;功能注釋表明,Solyc05g056370.3屬于油菜素類固醇相關(guān)受體激酶,廣泛參與植物抗病等各種生理過(guò)程[18]。
2.4 LRR-RLKs系統(tǒng)進(jìn)化樹分析
利用NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行BLAST鑒定,篩選并獲得與目標(biāo)LRR-RLKs同源性較強(qiáng)的26個(gè)擬南芥LRR-RLKs,17個(gè)水稻LRR-RLKs,以及本研究中的8個(gè)LRR-RLKs,共51個(gè)LRR-RLKs蛋白序列構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。結(jié)果(圖4)顯示,這些 LRR-RLKs被分為5組(Ⅰ~Ⅴ),其中Ⅴ組成員最多,有17個(gè),Solyc02g072480.3和Solyc08g061560.3被分到該組;Ⅰ和Ⅳ組成員最少,均有6個(gè)成員,其中Ⅰ組成員主要來(lái)自于擬南芥,而Solyc05g014240.3和Solyc01g107650.3分別分布在Ⅰ和Ⅳ組;Ⅲ組成員數(shù)量有13個(gè),Solyc07g055810.3、Solyc03g005960.3和Solyc02g071800.3被分在該組,其中Solyc03g005960.3和Solyc02g071800.3同源性最高,推測(cè)它們的功能相近;Solyc05g056370.3被單獨(dú)分在Ⅱ組,與擬南芥中的Solyc05g056370.3的同源性最高,前期報(bào)道該蛋白可能參與油菜素類信號(hào)傳導(dǎo)、細(xì)胞死亡控制、發(fā)病機(jī)制等多種生理過(guò)程[19]。
2.5 LRR-RLKs組織特異性表達(dá)分析和根部響應(yīng)模式驗(yàn)證
利用在線網(wǎng)站BAR收錄的番茄基因表達(dá)數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)目標(biāo)LRR-RLKs在番茄Heinz1706根、葉組織中的表達(dá)水平進(jìn)行分析。結(jié)果(圖5-A)表明,Solyc03g005960.3和Solyc02g072480.3在根、葉組織的表達(dá)水平都很低甚至不表達(dá);Solyc08g061560.3在葉片部位表現(xiàn)出特異性表達(dá)特征;除此之外,Solyc07g055810.3、Solyc05g056370.3、Solyc02g071800.3以及Solyc05g014240.3在根、葉均呈現(xiàn)較高的表達(dá)水平,尤其以Solyc05g056370.3在根中的表達(dá)水平最高,側(cè)面反映其很有可能在番茄植株的根部發(fā)揮功能[20],這在線蟲侵染后根部表達(dá)模式上得到了證明。利用RT-qPCR對(duì)各LRR-RLKs在線蟲接種后不同階段進(jìn)行表達(dá)水平測(cè)定。結(jié)果(圖5-B)發(fā)現(xiàn),Solyc05g056370.3在接種線蟲后6 h迅速響應(yīng),表達(dá)量上調(diào)至2.4倍,較大多數(shù)基因在12 h的積累水平要高,而待接種時(shí)間達(dá)到 24 h,Solyc05g056370.3的表達(dá)差異達(dá)到了最高的3.67倍。
2.6 Solyc05g056370.3在番茄防衛(wèi)根結(jié)線蟲病中的初步功能驗(yàn)證
通過(guò)無(wú)縫克隆構(gòu)建pTRV2-Solyc05g056370.3重組載體,PCR鑒定陽(yáng)性克?。▓D6-A),通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)染Motelle(Mi-1/Mi-1)番茄抗病材料,獲取Solyc05g056370.3表達(dá)量下降50%以上的沉默植株(圖6-B),室溫下接種南方根結(jié)線蟲,鑒定其抗病性。結(jié)果(圖7)表明,Solyc05g056370.3沉默后,Mi-1番茄根部的根結(jié)數(shù)量相對(duì)于對(duì)照顯著增多,病情指數(shù)(DI)由3.4上升至46.3,最終植株抗性等級(jí)(RL)由高抗態(tài)(HR)轉(zhuǎn)變?yōu)榭共B(tài)(R),反映了沉默株系的易感能力增強(qiáng),說(shuō)明Solyc05g056370.3在番茄抗根結(jié)線蟲病過(guò)程中起到積極的正反饋調(diào)節(jié)作用。
3 討論與結(jié)論
LRR-RLKs在植物中的作用豐富多樣,本研究通過(guò)前期RNA-seq分析數(shù)據(jù),獲得差異表達(dá)的目標(biāo)LRR-RLKs基因,隨后進(jìn)行生物信息學(xué)分析、基因表達(dá)模式驗(yàn)證及VIGS鑒定,從而初步了解其生物學(xué)功能。
對(duì)8個(gè)LRR-RLKs編碼氨基酸進(jìn)行理化性質(zhì)分析發(fā)現(xiàn),編碼Solyc02g072480.3的氨基酸為疏水氨基酸,編碼Solyc07g055810.3的是堿性氨基酸,而編碼Solyc05g056370.3的為不穩(wěn)定氨基酸,其余目標(biāo)氨基酸均為親水性穩(wěn)定酸性氨基酸。RLKs是許多信號(hào)識(shí)別傳遞途徑中的關(guān)鍵組分[21],作為識(shí)別信號(hào)的質(zhì)膜受體能夠感受外界刺激,通過(guò)磷酸化作用參與胞內(nèi)信號(hào)傳遞[22],本研究中的LRR-RLKs均被定位在細(xì)胞膜上,作為膜受體蛋白發(fā)揮功能。二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)分析發(fā)現(xiàn),目標(biāo)LRR-RLKs的組分差異不明顯;三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn),Solyc05g056370.3蛋白屬于油菜素類固醇相關(guān)受體激酶,而這類激酶廣泛參與植物抗逆、抗病等進(jìn)程[18]。
組織表達(dá)模式分析發(fā)現(xiàn),目標(biāo)LRR-RLKs基因在栽培番茄植株的根、葉中均有不同程度的表達(dá),其中Solyc05g056370.3在根和葉中呈現(xiàn)較高的表達(dá)水平,尤其在根中較其他基因表達(dá)量高,表明該基因很可能在上述組織中行使重要的生物學(xué)功能[11]。
接種線蟲后,根部表達(dá)模式驗(yàn)證進(jìn)一步說(shuō)明,Solyc05g056370.3在線蟲入侵時(shí)響應(yīng)迅速,在24 h的積累水平高于其他基因,說(shuō)明Solyc05g056370.3可能積極參與番茄對(duì)根結(jié)線蟲的防衛(wèi);進(jìn)化樹分類把Solyc05g056370.3分在第Ⅱ組,該組成員大多參與植物的抗病調(diào)節(jié)過(guò)程。其中目標(biāo)Solyc05g056370.3與擬南芥中的Solyc05g056370.3同源性最高,除此之外,擬南芥中的At5g10290、At5g65240、水稻中的SERK2-like和BAK1也和目標(biāo)Solyc05g056370.3具有較好的同源關(guān)系。前人研究表明,擬南芥Solyc05g056370.3、At5g10290和At5g65240分別編碼SARK、SERK1-5和NIK1-2蛋白[23],其中,SARK在控制細(xì)胞死亡、發(fā)病機(jī)制和花粉發(fā)育等多種生理過(guò)程中發(fā)揮相關(guān)功能[24],而SERK1-5在擬南芥中參與油菜素類信號(hào)傳導(dǎo)[25];NIK1在擬南芥抵抗病毒和細(xì)菌病原體方面發(fā)揮作用[19];SERK2-like沉默的水稻植株表現(xiàn)出形態(tài)改變以及對(duì)油菜素內(nèi)酯的敏感性降低,進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)SERK2通過(guò)XA21、XA3和FLS2(免疫受體)的介導(dǎo),正向調(diào)控水稻免疫反應(yīng)[26];而水稻BAK1蛋白可通過(guò)與NADPH氧化酶RbohD直接互作促進(jìn)活性氧(ROS)的產(chǎn)生[27],同時(shí)BAK1也可被flg22激活后磷酸化,并激活2個(gè)Ca+2通道蛋白進(jìn)而促進(jìn)ROS的積累[28],ROS是植物最早的免疫反應(yīng)標(biāo)志之一,適量的ROS水平有助于植物產(chǎn)生超敏反應(yīng)(HR)抵御病原菌的侵染[29-30]。因此,筆者推測(cè)番茄中的Solyc05g056370.3基因所編碼的LRR-RLK可能在抵御生物脅迫方面同樣發(fā)揮作用,可能介導(dǎo)多樣的信號(hào)傳導(dǎo)途徑參與番茄防衛(wèi)根結(jié)線蟲的入侵。為了確定其反饋調(diào)節(jié)方式,利用VIGS發(fā)現(xiàn)Solyc05g056370.3沉默的植株根部對(duì)線蟲的敏感性增強(qiáng),根結(jié)數(shù)量增加,植株整體抗病水平由高抗態(tài)(HR)轉(zhuǎn)變?yōu)榭共B(tài)(R),證明了Solyc05g056370.3正向參與番茄對(duì)于根結(jié)線蟲病的抵抗。
本研究通過(guò)對(duì)篩選出的8個(gè)LRR-RLKs進(jìn)行生物信息學(xué)分析,并結(jié)合組織特異性表達(dá)分析和根部響應(yīng)模式驗(yàn)證發(fā)現(xiàn),Solyc05g056370.3很可能參與番茄抗根結(jié)線蟲病的進(jìn)程;VIGS功能驗(yàn)證進(jìn)一步說(shuō)明,該基因編碼的LRR-RLK蛋白正反饋調(diào)節(jié)植株的抗性。因此,Solyc05g056370.3功能的深入挖掘及分子機(jī)制的探究為番茄抗病種質(zhì)的創(chuàng)制具有較好的應(yīng)用價(jià)值。
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