嫁接陆地棉查尔酮合成酶与查尔酮异构基因的克隆及表达分析

作者：宋成攀; 夏松波; 王孝刚; 张教海; 秦鸿德; 张友昌; 冯常辉; 别墅

来源：湖北农业科学, 2017, 56(23): 4616-4623.

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.23.050

• 棉花(Gossypium hirsutum L.)嫁接
• 查尔酮合成酶和查尔酮异构酶
• 黄萎病
• VIGS

从陆地棉(Gossypium hirsutumL.)HM-40中克隆了查尔酮合成酶GhCHS和查尔酮异构酶GhCHI基因。GhCHS基因的开放阅读框全长为1 170 bp,编码389个氨基酸,查尔酮合成酶含有较多的磷酸化位点,推测激酶磷酸化可能与其功能的行使相关,进化分析表明查尔酮合成酶与可可(Theobroma cacao)的CHS蛋白相似性最高;GhCHI基因的开放阅读框全长为630 bp,编码209个氨基酸,查尔酮异构酶含有较多的磷酸化位点,推测激酶磷酸化可能与其功能的行使相关,进化分析表明查尔酮异构酶与红麻(Hibiscus cannabinus)的CHI蛋白相似性最高。qRT-PCR分析显示,在接种大丽轮枝菌VD07菌系后,这两个基因表达量逐渐增加,随着接菌处理时间的延长,相对表达量增加,推测它们在陆地棉抗黄萎病防卫反应中可能起重要作用。利用VIGS技术在嫁接棉中成功地沉默GhCHS基因和GhCHI基因,对沉默棉株接种大丽轮枝菌VD07,鉴定显示其病情指数分别为72.5和67.5,表现为感病;而转化空载体和未沉默的嫁接棉棉株的病情指数分别为30.0和31.2,表现为耐病,基因沉默后嫁接棉对黄萎病的抗性丧失。表明GhCHS基因和GhCHI基因在陆地棉抗黄萎病的过程中可能起重要作用。

• 单位
  农业部; 湖北省农业科学院经济作物研究所