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陆地棉GhBZR1基因的克隆及功能研究

文献类型： 中文期刊

作者： 贺浪;张华崇;司宁;简桂良

作者机构：

关键词： 陆地棉;黄萎病;BZR1基因;克隆;病毒诱导的基因沉默

期刊名称：棉花学报

ISSN： 1002-7807

年卷期： 2022 年 33 卷 6 期

页码：

收录情况： 北大核心（2020版） ; CSCD（2020-2021年度） ; 农林核心（2020版） ; 科技核心（2020版）

摘要： 【目的】BZR1是油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)信号通路中关键的转录因子,去磷酸化后可直接调控BR信号通路下游基因的表达,影响植物的生长发育和免疫反应。明确其功能对了解棉花的抗/感病分子机制具有重要意义。【方法】分析未接种和接种黄萎病菌(大丽轮枝菌Verticiliumdahliae)的中植棉KV-3的转录组测序结果,筛选到1个下调表达基因GhBZR1,并通过cDNA末端快速扩增(Rapid amplification of cDNA ends,RACE)、生物信息学分析、实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR)、亚细胞定位、病毒诱导的基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)和超表达,对该基因进行了克隆与功能验证。【结果】在陆地棉中克隆出GhBZR1基因全长1515 bp,开放阅读框为942 bp,编码313个氨基酸。生物信息学分析表明,GhBZR1蛋白与海岛棉中的BZR1蛋白同源性最高,具有BES1_N超家族结构域,属于亲水性蛋白,具有多个磷酸化位点,在其启动子区域存在3个与病原菌抗性相关的顺式作用元件,分别是TC-rich repeats,ABRE和MBSI元件。亚细胞定位显示,GhBZR1蛋白定位在细胞核。qRT-PCR检测结果表明,GhBZR1基因在茎中优势表达；大丽轮枝菌诱导后,该基因在不同抗病、感病品种中的转录水平不同,且能被茉莉酸和水杨酸诱导表达；抑制GhBZR1基因表达能增强感病陆地棉品种86-1对黄萎病菌的抗性；超表达GhBZR1基因使转基因拟南芥抗黄萎病菌能力减弱、病症加重。【结论】GhBZR1基因在棉花抗黄萎病的过程中起负调控作用。

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