中国野生毛葡萄转录因子Vq WRKY6与Vqb ZIP1互作调控抗白粉病功能分析

作者：张洁; 姜长岳; 王跃进^*

来源：中国农业科学, 2022, 55(23): 4626-4639.

• 中国野生毛葡萄
• WRKY转录因子
• 白粉病
• 转录调控

【目的】欧洲葡萄作为世界葡萄主栽品种，具有产量高、品质佳的优点，但对病害抵抗能力差。白粉病是严重危害葡萄栽培的一种真菌性病害，中国野生葡萄资源丰富，可为抗病育种提供充足种质资源。论文旨在筛选调控抗白粉病的葡萄转录因子基因，探究转录因子基因调控抗白粉病的作用机理，为选育葡萄抗病品种提供优质的基因资源。【方法】从中国野生毛葡萄‘商-24’中克隆得到转录因子基因VqWRKY6，使用DANMAN和MEGA-X软件对序列进行分析。利用PEG介导转化拟南芥原生质体进行亚细胞定位分析发挥转录调控作用的位置，利用酵母双杂交和双分子荧光互补试验证明VqWRKY6能够和转录因子VqbZIP1互作形成转录复合体。以感病葡萄‘赤霞珠’叶片为试材，通过农杆菌介导法瞬时转化到‘赤霞珠’葡萄叶片，叶片进行白粉菌（Uncinula necator）接种后，观察发病症状，用台盼蓝染色在显微镜下观察菌丝发育进程，使用DAB染色观察活性氧积累，比较共同过表达VqWRKY6和VqbZIP1的葡萄叶片、单独过表达VqWRKY6的葡萄叶片、单独过表达VqbZIP1的葡萄叶片和对照组叶片的差异。使用实时荧光定量PCR技术对抗病基因在白粉菌诱导下的表达水平进行分析。【结果】VqWRKY6定位于葡萄2号染色体，编码342个氨基酸，属于WRKY家族的groupⅢ亚家族。亚细胞定位和酵母转录激活试验证明，VqWRKY6在细胞核内发挥转录调控功能且在酵母中有转录激活活性。‘赤霞珠’叶片共同过表达VqWRKY6和VqbZIP1后，叶片表面白粉菌菌丝扩繁速率显著慢于单独过表达VqWRKY6和单独过表达VqbZIP1的叶片，共同过表达VqWRKY6和VqbZIP1的叶片组织中活性氧含量显著高于单独过表达VqWRKY6和单独过表达VqbZIP1的叶片；此外，VqWRKY6和VqbZIP1的协同调控能够激活茉莉酸（JA）途径的PR3、PR4，基因表达量显著上调。【结论】VqWRKY6和VqbZIP1协同作用可能通过激活JA抗病途径，促进活性氧产生，增强抗病基因表达，抑制白粉菌的生长，从而提高葡萄对白粉病的抗性。因此，中国野生毛葡萄‘商-24’是重要的抗病种质资源，而VqWRKY6与VqbZIP1可作为重要的抗病基因资源。

• 单位
  西北农林科技大学; 旱区作物逆境生物学国家重点实验室