





中国农业科学 ›› 2026, Vol. 59 ›› Issue (14): 3070-3081.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2026.14.006
收稿日期:2026-03-10
接受日期:2026-05-13
出版日期:2026-07-16
发布日期:2026-07-21
通信作者:
联系方式:
罗长威,E-mail:2053166447@qq.com。
基金资助:
LUO ChangWei(
), DENG JieFu, WANG Bing, YI TuYong(
), SONG Na(
)
Received:2026-03-10
Accepted:2026-05-13
Published:2026-07-16
Online:2026-07-21
摘要:
【目的】基于甜橙(Citrus sinensis)与砂皮病菌(Diaporthe citri)互作转录组数据,筛选获得一个显著上调的脂氧合酶基因CsLOX2-1,系统解析其表达特征与抗病功能,为柑橘抗病育种提供候选基因资源。【方法】利用RT-qPCR技术检测CsLOX2-1在甜橙不同组织(根、茎、叶、果实、种子)及多种胁迫条件(4、40 ℃、100 mmol·L-1 NaCl高盐处理、机械损伤、柑橘溃疡病菌(Xanthomonas citri subsp. citri,Xcc)与砂皮病菌侵染)下的表达模式。通过生物信息学分析CsLOX2-1的结构域以及与其他物种LOX基因的进化关系。利用农杆菌介导的瞬时表达技术,在甜橙叶片中瞬时过表达CsLOX2-1,接种溃疡病菌后评估其对溃疡病的抗性,并检测茉莉酸(JA)含量变化。此外,构建拟南芥异源表达植株,应用模式菌株丁香假单胞杆菌番茄致病变种(Pseudomonas syringae pv. tomato,Pst DC3000)和灰霉病菌(Botrytis cinerea)分析其对细菌和真菌的抗性,并通过RT-qPCR检测防御相关基因的表达水平。【结果】甜橙CsLOX2-1的CDS全长为2 703 bp,编码900个氨基酸,该蛋白含有一个典型的Lipoxygenase结构域和一个PLAT/LH2结构域,无跨膜结构域。该基因与楝中同源基因的相似性高达99%,定位于叶绿体。表达模式分析表明,CsLOX2-1在甜橙不同组织中呈现特异性表达,叶片中相对表达量最高;多种胁迫下,其对生物胁迫的响应尤为显著,柑橘溃疡病菌、砂皮病菌侵染48 h时各上调17.64、257.10倍。瞬时过表达试验显示,在甜橙叶片中过表达CsLOX2-1可显著促进茉莉酸的合成,同时显著增强对溃疡病的抗性。在拟南芥中异源过表达CsLOX2-1后,多个防御相关基因(AtJAR1、AtMYC2、AtPDF1.2、AtPR1等)的表达水平显著上调,同时对Pst DC3000及灰霉病菌的抗性也显著提升。【结论】CsLOX2-1受病原菌侵染诱导表达,通过调控茉莉酸信号通路参与柑橘抗病。研究结果可为柑橘抗病育种提供重要的基因资源。
罗长威, 邓杰夫, 王冰, 易图永, 宋娜. 脂氧合酶基因CsLOX2-1调节甜橙抗病的功能[J]. 中国农业科学, 2026, 59(14): 3070-3081.
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表1
PCR引物信息"
| 引物名称 Primer name | 引物序列 Primer sequence (5′-3′) | 引物名称 Primer name | 引物序列 Primer sequence (5′-3′) | |
|---|---|---|---|---|
| CsLOX2-1-F | ATGTTGAAGCCACAGGTTCATCAAC | qPCR-AtPDF1.2-F | GCTTCCATCATCACCCTTATC | |
| CsLOX2-1-R | GATAGAGATGCTGTACGGAACTCC | qPCR-AtPDF1.2-R | GTCCCACTTGGCTTCTCG | |
| RT-qPCR-CsLOX2-1-F | ACCTTCTTGGCACTCTACT | qPCR-AtPR1-F | TACGCAGAACAACTAAGAGGC | |
| RT-qPCR-CsLOX2-1-R | TGTCATAGGCAACAGAGC | qPCR-AtPR1-R | AGACAAGTCACCGCTACCC | |
| CsLOX2-1-EGFP-F | CGGGGGACGAGCTCGATGTTGAAGCCACAGGTTCATCAAC | qPCR-AtPR2-F | CTCAAGGAAGGTTCAGGGAT | |
| CsLOX2-1-EGFP-R | ACGAGATCTGGTCGAGATAGAGATGCTGTACGGAACTCC | qPCR-AtPR2-R | GAGATTCACGAGCAAGGGA | |
| qPCR-CsCOX-F | GTATGCCACGTCGCATTCCAGA | qPCR-AtPR3-F | GACACCGCCACGAGGAAG | |
| qPCR-CsCOX-R | GCCAAAACTGCTAAGGGCATTC | qPCR-AtPR3-R | CGTAGTAGCGTTTGCCAGAT | |
| 1300-EGFP-F | TGAGACTTTTCAACAAAGGGTAATACCG | qPCR-AtPR5-F | TGACTCCAGGTGCTTCCC | |
| 1300-EGFP-R | TGAACAGCTCCTCGCCCTTG | qPCR-AtPR5-R | CGCCGCCGTTACATCTTAG | |
| qPCR-AtActin7-F | CCATTCAGGCCGTTCTTTC | qPCR-AtACO-F | GGGGTTCTACTGCGTTCC | |
| qPCR-AtActin7-R | CGTTCTGCGGTAGTGGTGA | qPCR-AtACO-R | CATCCAGCAACTCCCAAAC | |
| qPCR-AtJAR1-F | CGGCTTGGAGATGTGGTA | qPCR-AtCTR1-F | CGGACGAGTCTGCTTTACG | |
| qPCR-AtJAR1-R | CGATGAATGCTCGGTCTAA | qPCR-AtCTR1-R | TTGAAGGGATGCGACCAC | |
| qPCR-AtMYC2-F | GCAACCGTCGTATGATTTCT | qPCR-AtWRKY26-F | TCCTCCCTTGTTCCTACCA | |
| qPCR-AtMYC2-R | ATTCCGTATCCGTCACCTC | qPCR-AtWRKY26-R | TTCCTTTGACTTGCTTCTGC |
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