查尔酮合成酶基因在葡萄抗灰霉病和霜霉病中的作用

摘要：

[目的]克隆不同抗性葡萄品种中查尔酮合成酶(chalcone synthase)基因CHS1,明确该基因在葡萄灰霉病菌(Botrytis cinerea)和葡萄霜霉病菌(Plasmopara viticola)侵染下的表达模式,并对CHS1进行亚细胞定位和功能验证,为探究CHS1的广谱抗病作用机理提供依据.[方法]分别以毛葡萄(Vitis quinquangularis)'野酿二号'、欧亚种(Vitis vinifera)'无核白'和山葡萄(Vitis amurensis)'双红'叶片cDNA为模板,克隆CHS1,分析不同品种中CHS1的序列差异,并对CHS1蛋白的理化性质进行生物信息学分析;利用qRT-PCR检测不同葡萄品种受到灰霉病菌和霜霉病菌侵染后CHS1的表达模式;构建表达载体,利用农杆菌介导的瞬时表达技术,分别在烟草和'无核白'组培苗叶片中进行亚细胞定位和抗病功能验证.[结果]CHS1在不同葡萄品种中高度保守,ORF全长均为1 182 bp,编码393个氨基酸,预测编码的蛋白分子量为42.92 kD,为稳定的亲水蛋白.受灰霉病菌侵染后,毛葡萄VqCHS1和欧亚种VvCHS1的表达模式变化类似,但灰霉病抗性品种'野酿二号'中 VqCHS1的表达水平整体显著偏高;受霜霉病菌侵染后,山葡萄VaCHS1和欧亚种VvCHS1表现出不同的表达模式变化,霜霉病抗性品种'双红'中VaCHS1的表达量不断增加,而VvCHS1的表达量逐渐下降.亚细胞定位结果表明,CHS1蛋白在细胞膜质、细胞核中都有分布,但以细胞核定位为主.人工接种灰霉病菌和霜霉病菌后,与阴性对照相比,过表达VaCHS1的'无核白'叶片具有更强的灰霉病和霜霉病抗性.[结论]抗性品种中查尔酮合成酶基因CHS1的表达量比感病品种高,过表达CHS1能够提高感病葡萄品种对灰霉病和霜霉病的抗性.

关键词：查尔酮合成酶、葡萄、灰霉病菌、霜霉病菌、抗病性

所属期刊栏目：55

分类号：S641.2;S436.421.1;Q943.2

资助基金：国家自然科学基金;广西重点研发计划;广西八桂青年学者专项;广西农科院基本科研业务专项;广西农科院基本科研业务专项

在线出版日期：2022-04-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1139-1148