CsMLO9基因在黄瓜抗棒孢叶斑病中的功能分析

黄瓜(Cucumis sativus)是世界性重要蔬菜。棒孢叶斑病是近年来主要流行于黄瓜上的气传病害之一,由棒孢叶斑病菌(Corynespora cassiicola)引起,与霜霉病、炭疽病等其他病害相比容易引起混淆,而且在传播过程中具有快速性且不易被防治,导致黄瓜生产受到严重威胁,病情呈现逐年加重的趋势。目前,对于黄瓜抗棒孢叶斑病的相关研究还相对较少。因此,挖掘黄瓜棒孢叶斑病抗性基因并阐明其潜在的分子功能,为提高黄瓜棒孢叶斑病抗性提供重要分子资源,对深入探究黄瓜抗棒孢叶斑病分子机制具有重要意义。前期课题组在黄瓜响应病原菌胁迫的磷酸化蛋白质组学研究中发现,CsMLO9可能调控黄瓜广谱抗性。基于此,本论文将首先利用生物信息学相关软件对黄瓜CsMLO9蛋白的一级结构、二级结构、疏水性、亚细胞定位、跨膜结构等情况进行预测,初步解析CsMLO9蛋白的结构与功能;同时对CsMLO9基因在黄瓜不同组织中的表达情况进行分析,并VE-822价格以抗、感棒孢叶斑病菌黄瓜为试材,进行棒孢叶斑病菌胁迫下的表达分析;进一步利用同源重组技术分别构建植物瞬时过表达载体p RI101-GFP-CsMLO9和瞬时沉默表达载体p TRV2-CsMLO9,通过农杆菌介导的黄瓜子叶瞬时转化技术,明确CsMLO9基因的生物学功能。本研究旨在为探究黄瓜与棒孢叶斑病菌相互作用的分子机制奠定实验基础,以期为黄瓜棒孢叶斑病抗性分子育种提供重要基因资源。主要研究结果如下:(1)利用生Docetaxel临床试验物信息学软件进行CsMLO9基因和对应蛋白序列进行分析,分析结果表明CsMLO9基因(基因ID:101217434)定位于5号染色体,理论等电点为8.09;CsMLO9蛋白分子量为64033.8autopsy pathology6 Da;化学式为C_(2904)H_(4488)N_(776)O_(808)S_(26);带正电荷的残基总数较多为61,带负电荷的残基总数为56;为亲水性蛋白;理论p I为8.69,为弱碱性蛋白;不稳定指数为41.92,为不稳定蛋白;脂肪指数为88.14,含脂类较高。(2)应用RT-qPCR技术,分析CsMLO9基因在黄瓜中的表达情况。结果表明,CsMLO9基因在黄瓜的不同组织中呈现出特异性表达;在棒孢叶斑病菌侵染后,CsMLO9基因在抗病品种中表达量大体上均低于感病品种。(3)根据CsMLO9基因编码区(Coding sequence,CDS)序列设计引物,成功在黄瓜基因组中克隆出了CsMLO9基因。通过同源重组方法构建CsMLO9基因的瞬时过表达载体和瞬时沉默载体,利用农杆菌瞬时转化技术,成功获得CsMLO9瞬时过表达和瞬时沉默的黄瓜子叶。通过对表型观察、病情指数调查和病程相关基因表达检测,初步揭示CsMLO9基因在黄瓜抗棒孢叶斑病中起正调控因子的作用。