中国农业科学 ›› 2023, Vol. 56 ›› Issue (8): 1484-1493.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2023.08.005
王兆昊(), 郭兴茹, 张乐欢, 何永睿, 陈善春, 姚利晓(
)
收稿日期:
2023-01-20
接受日期:
2023-01-31
出版日期:
2023-04-16
发布日期:
2023-04-23
联系方式:
王兆昊,E-mail:wangzh0614@163.com。
基金资助:
WANG ZhaoHao(), GUO XingRu, ZHANG LeHuan, HE YongRui, CHEN ShanChun, YAO LiXiao(
)
Received:
2023-01-20
Accepted:
2023-01-31
Published:
2023-04-16
Online:
2023-04-23
摘要:
【目的】明确csi-miR399响应柑橘溃疡病菌(Xanthomonas citri subsp. citri,Xcc)侵染的表达模式,筛选其靶基因,进而分析csi-miR399与寄主Xcc抗性的相关性,为柑橘溃疡病抗性种质的创制打下基础。【方法】分别以柑橘溃疡病抗性品种四季橘(Citrus microcarpa)和感病品种纽荷尔脐橙(Citrus sinensis)为试材,通过茎环qPCR方法分析csi-miR399在叶片离体注射Xcc 1、3和5 d时的表达量变化,明确抗/感品种中csi-miR399响应Xcc侵染的表达模式;利用在线软件psRNATarget预测csi-miR399的靶基因,并通过qPCR分析候选靶基因在接种Xcc柑橘叶片和瞬时表达csi-miR399叶片中表达量的变化;克隆csi-miR399前体基因序列,通过同源重组方法构建病毒表达载体 pCLBV202-MIR399,根癌农杆菌介导的真空浸润法接种尤力克柠檬(Citrus limon),通过qPCR分析csi-miR399表达量;进而采用离体叶片针刺法接种Xcc,观察发病症状,统计病情指数,分析csi-miR399过表达对Xcc抗性的影响。【结果】接种Xcc后,csi-miR399在抗病品种四季橘中的表达呈现先下降再上升的趋势,而在感病品种纽荷尔脐橙中的表达呈持续下降趋势。接种Xcc 5 d时,csi-miR399在四季橘与纽荷尔脐橙中的表达量分别是健康对照的4.64倍和7.61%,初步表明csi-miR399与柑橘的溃疡病抗性相关。从13个预测靶基因中筛选鉴定了csi-miR399的3个靶基因Cs2g06030、Cs7g03830、Cs8g18800,分别编码泛素偶联酶PHO2、未知蛋白和漆酶。利用构建的病毒表达载体pCLBV202-MIR399获得过表达csi-miR399的柠檬植株(Y37、Y41和Y57),与空载体对照pCLBV202接种植株(L35)相比,Y37、Y41和Y57中csi-miR399表达量显著增加,接种Xcc后的溃疡病病斑面积显著减小,病情指数显著降低(P<0.01),表明csi-miR399过表达显著提高了柠檬的溃疡病抗性。【结论】csi-miR399与柑橘的溃疡病抗性密切相关,过表达csi-miR399显著提高柑橘对溃疡病的抗性,可应用于柑橘抗溃疡病的分子育种。
王兆昊, 郭兴茹, 张乐欢, 何永睿, 陈善春, 姚利晓. csi-miR399响应柑橘溃疡病菌侵染的表达模式及其抗病性分析[J]. 中国农业科学, 2023, 56(8): 1484-1493.
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表1
qPCR相关引物核苷酸序列"
引物名称 Primer name | 核苷酸序列 Nucleotide sequence (5′-3′) |
---|---|
csi-Actin-F | CATCCCTCAGCACCTTCC |
csi-Actin-R | CCAACCTTAGCACTTCTCC |
miR399-RT | CTCAACTGGTGTCGTGGAGTCCGGCAATTCAGTTGAGCAGGGCAA |
miR399-F | ACACTCCAGCTGGGTGCCAAAGGA |
Universal-miR | AACTGGTGTCGTGGAG |
Cs2g02870F | AATGCCGCTATTTCTGTCCCA |
Cs2g02870R | GCTCCTCAGCCAGGTTTGTT |
Cs2g06030F | GAGCTTGTGGAGGAGCACTT |
Cs2g06030R | CCCACTGAACATCCGTTGGA |
Cs2g14510F | AGGAATTCAGGCAGCCCATC |
Cs2g14510R | CGACTTGGCTTCTTCCCCTT |
Cs3g09820F | CGGCAACTTGAGCAAAGCAT |
Cs3g09820R | GAACGCTTGGAAGGCTCAAC |
Cs4g04510F | TCAAATCCCCAAGCCTTTGC |
Cs4g04510R | AACAGAACAAGTCAGCGAGT |
Cs7g03830F | ATAGCCGGTGTGCTCATTGT |
Cs7g03830R | TCCCAGTACACTCGCAAGGA |
Cs7g08000F | TATTCCGGTGCGTGTGATCG |
Cs7g08000R | ATTTGACACAACCGCAAGGC |
Cs7g22930F | AGAGGTGGGCCTCAATTTGG |
Cs7g22930R | AGCTTGCCTTAGGTCACCAAT |
Cs8g05410F | ACCACCTGATGCTCCCCTTA |
Cs8g05410R | TGATCCGACGGCAGATAGTG |
Cs8g18800F | ACACAGCCGATTTCCCACAA |
Cs8g18800R | ATGAAGAGGGTGGCTTTCGG |
1.1g025013mF | CGTCAAACTCCAACGTGCTT |
1.1g025013mR | ATCATACCCCTGGCGAAGTC |
1.1t01536F | GGTCTTGCAACCAGGGATCA |
1.1t01536R | ACTGCCTGTGATGATCTGCC |
1.1t02010F | CCACCTGGATCTAAGGGCAA |
1.1t02010R | CATTTGCTGGAAAAGCGCCA |
表2
载体构建相关引物核苷酸序列"
引物名称 Primer name | 核苷酸序列 Nucleotide sequence (5′-3′) |
---|---|
pLGN-MIR399-F | GGGTACCCGGGGATCAAAGCAGTTTTAGGGCACCTCTT |
pLGN-MIR399-R | TTAAAGCAGGGAATTGAAGCAGTCACAGGGCAACTCT |
pCLBV202-MIR399-F | AGATTGAGAAAACCCAAAGCAGTTTTAGGGCACC |
pCLBV202-MIR399-R | CAGAATTCGGGACCCGAAGCAGTCACAGGGCAAC |
pClbv-s | CTGATGGGAGCGTTAGACTGA |
pClbv-r | TGTAAAGTCCTGGCCCACC |
图1
csi-miR399在四季橘(SJ)和纽荷尔脐橙(NH)接种柑橘溃疡病菌后的表达差异 A:接种溃疡病菌5 d时柑橘叶片症状,NH5X和SJ5X分别为纽荷尔脐橙和四季橘Symptoms of citrus leaves inoculated with Xcc at 5 d, NH5X and SJ5X are C. sinensis and C. microcarpa, respectively;B:csi-miR399在纽荷尔脐橙和四季橘中的表达差异The differential expression of csi-miR399 in C. sinensis and C. microcarpa"
图5
csi-miR399过表达植株的鉴定和表达量分析 A:pCLBV202-MIR399接种尤力克柠檬植株的RT-PCR检测RT-PCR detection of lemon plants inoculated with pCLBV202-MIR399;B:pCLBV202-MIR399接种柠檬植株内csi-miR399的相对表达量Relative expression of csi-miR399 in lemon plants inoculated with pCLBV202-MIR399 Marker:DNA Marker 2000;-:dH2O;+:pCLBV202质粒Plasmid pCLBV202;L35:pCLBV202接种植株Plants inoculated with pCLBV202;Y55、Y41、Y37:pCLBV202-MIR399接种植株Plants inoculated with pCLBV202-MIR399。柱上不同小写字母表示差异显著Different lowercases on the bars indicate significant differences (P<0.05)。下同The same as below"
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