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苦荞基因FtAPDSLX1的克隆及其抗立枯病功能分析

文献类型： 中文期刊

作者： 杨智敏;彭晓杨;黄旭;焦茹玉;李伟;关超男;周美亮;严明理;肖璐

作者机构：

关键词： FtAPDSLX1;天冬氨酸蛋白酶;立枯丝核菌;过表达;拟南芥

期刊名称：植物遗传资源学报

ISSN： 1672-1810

年卷期： 2024 年

页码：

收录情况： 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2023-2024年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2020版）

摘要： 苦荞（Fagopyrum tataricum）是蓼科（Polygonaceae）荞麦属（Fagopyrum）的一年生草本植物，是一种药食同源的优质作物。荞麦立枯病的发生严重影响到了苦荞种植的推广与发展。本研究对茉莉酸或水杨酸处理后的苦荞进行转录组分析，发现天冬氨酸蛋白酶基因FtAPDSLX1的表达模式受到茉莉酸或水杨酸的诱导。对不同抗性水平苦荞中的FtAPDSLX1表达量分析结果显示立枯丝核菌抗性材料中FtAPDSLX1的表达量显著高于立枯丝核菌易感材料。以苦荞代表性品种川荞一号为材料，克隆得到FtAPDSLX1基因。生物信息学分析结果显示，FtAPDSLX1基因的CDS序列中包含1143 个碱基对，编码380个氨基酸构成的蛋白质，该基因启动子具有多个与抗病相关的顺式元件。对FtAPDSLX1的表达模式进行分析发现，苦荞幼苗中的FtAPDSLX1基因表达量受到立枯丝核菌侵染的诱导，且具有显著的组织特异性。对转FtAPDSLX1基因拟南芥株系进行抗病表型分析，结果表明FtAPDSLX1提高了转基因拟南芥的立枯丝核菌抗性，同时病菌胁迫下转基因拟南芥中FtAPDSLX1的表达量显著提高，并且FtAPDSLX1提高转基因拟南芥中SOD、POD的酶活性。以上结果显示，苦荞受到立枯丝核菌侵染时，FtAPDSLX1可能参与了对立枯丝核菌的防御机制。FtAPDSLX1的功能验证及相关研究为苦荞抗立枯丝核菌的分子机制解析以及抗病种质资源的筛选奠定了工作基础。

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