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《中国观赏园艺研究进展2016》2016年
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CmWRKY15增加菊花对黑斑病的敏感性

范青青  宋爱萍  辛静静  陈素梅  蒋甲福  王银杰  陈发棣  
【摘要】:菊花(Chrysanthemum morifolium)隶属菊科菊属,原产我国,是我国十大传统名花和世界四大切花之一,具有很高的观赏与经济价值。由链格孢属真菌侵染引起的黑斑病是菊花广泛发生的重要叶部病害,在菊花露地栽培生产中,植株或插穗发病较重。因此,研究与调控胁迫相关的基因功能可以为菊花抗性基因工程育种提供坚实的理论基础。本研究在前期克隆获得菊花CmWRKY15基因基础上,通过转基因技术对该基因功能进行了初步研究,主要研究结果如下:通过对CmWRKY15序列分析及系统进化树构建,发现CmWRKY15与拟南芥AtWRKY40同源性较高;通过遗传转化菊花‘神马'、转基因菊花黑斑病表型鉴定,以及病情指数调查,发现两个转基因菊花株系的发病程度比野生型植株更加严重,两个转基因菊花株系的病情指数为57.01和56.73,其寄主反应表现为感病,而野生型菊花的病情指数为14.63,其寄主反应表现为抗病,说明CmWRKY15转基因菊花增加对黑斑病的敏感性;通过转基因菊花和野生型菊花的内源ABA含量测定,发现转基因菊花的内源ABA含量比野生型菊花低,说明CmWRKY15可能参与ABA合成的调控;通过对ABA合成与响应ABA信号的基因的表达特性进行研究,发现CmWRKY15抑制了ABF4、ABI4、ABI5和RAB18等ABA促进气孔关闭过程中起到正调控作用的基因及NCED3A和NCED3B等ABA合成相关基因的表达,推测CmWRKY15通过抑制ABA正调控作用的基因以及合成相关基因的表达,从而降低转基因株系中ABA浓度以及抑制ABA参与调控气孔关闭的作用,促进转基因植株气孔开放,使黑斑病菌容易侵入,这可能是CmWRKY15参与菊花对黑斑病菌响应的作用机制。
【作者单位】:南京农业大学园艺学院
【关键词】:菊花 CmWRKY 黑斑病
【基金】:国家自然科学基金项目(31471913,31301809) 中央高校基本科研业务费重大专项(KYTZ201401) 江苏省“六大人才高峰”项目资助(2013-NY-022)
【分类号】:S436.8
【正文快照】:
转录因子能够结合到靶基因的启动子区域,通过激活或抑制靶基因的转录,对靶基因进行表达调控;其在植物体内构成复杂的调节网络,参与了植物的生长发育、逆境响应等各个生物学过程(Bahcall,2013)。病原菌的侵染激发植物大量防御响应基因的表达,其中转录因子在协调庞大的抗病防御

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