谷子抗锈病反应相关MYB转录因子的鉴定与表达

作者：白辉; 宋振君; 王永芳; 全建章; 马继芳; 刘磊; 李志勇^*; 董志平^*

来源：中国农业科学, 2019, 52(22): 4016-4027.

• 谷子
• MYB转录因子
• 锈病
• real-time PCR
• 抗病反应

【目的】谷子锈病是影响其产量和品质的重要因素之一。鉴定谷子抗锈病相关的MYB转录因子,为谷子抗锈病机理研究奠定基础。【方法】利用real-time PCR技术,检测9个SiMYBs转录因子基因在(1)谷子孕穗期根、茎、叶和穗4个部位的表达情况,(2)在谷子抗(resistance,R)、感(susceptibility,S)锈病反应120 h内的表达丰度差异,(3)在植株外接水杨酸(salicylic acid,SA)和茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)后24 h内的表达变化;比较SiMYBs基因在谷子R、S、SA与MeJA 4种反应中的表达模式;选择抗病相关SiMYBs基因进行转录激活活性检测和亚细胞定位。【结果】SiMYB100在叶部表达量最高,其余8个基因均在根部表达量最高,SiMYB074最显著。5个基因的表达与抗病相关:SiMYB074和SiMYB202受锈菌侵染诱导表达,抗病反应早期的表达量明显高于感病反应;SiMYB041和SiMYB177在抗病反应早期下调表达,后期上升至接种前,而感病反应中保持低水平表达;SiMYB100在接种后的48 h内,抗病、感病反应表达模式相反。在响应外源激素SA和MeJA反应中,SiMYBs基因的表达量均发生不同程度的变化。4个基因(SiMYB074、SiMYB100、SiMYB174和SiMYB202)在R、SA与MeJA反应中的表达模式一致,不同于S反应。5个抗病相关SiMYBs基因具有转录激活活性,其编码蛋白质定位于细胞核中。【结论】鉴定到SiMYB041、SiMYB074、SiMYB100、SiMYB177和SiMYB202 5个基因的表达与谷子抗锈病相关;SiMYB074与SiMYB100在谷子生长发育和抗病过程中都发挥一定的功能;SiMYB074、SiMYB100、SiMYB174和SiMYB202 4个基因可能通过SA和JA信号途径参与谷子的早期抗病反应。

• 单位
  通信与信息工程学院; 河北省农林科学院谷子研究所; 上海电子信息职业技术学院