基因互作调控黄瓜对白粉病菌抗性的方法

专利2025-07-25  18


本发明属于植物生物,具体涉及一种基因互作调控黄瓜对白粉病菌抗性的方法。


背景技术:

1、黄瓜(cucumis sativus l.)是世界上栽培最广泛的经济作物之一。高效稳定的黄瓜生产对保障全球蔬菜安全至关重要。由活体营养型真菌病原体podosphaera xanthii引起的白粉病,是黄瓜种植过程中最具破坏性的疾病之一,造成黄瓜产量和质量的重大损失。尽管可以对白粉病进行化学防治,但由于长期使用化学杀菌剂,会使病原菌日益产生耐药性,同时也会对环境造成污染。相比而言,抗性黄瓜品种的遗传选育被认为是防治白粉病更经济、更环保和更有效的策略,而黄瓜抗病关键基因的功能解析是构建抗性遗传网络以及开展分子设计育种的基础。因此,挖掘在黄瓜–白粉病互作过程中发挥重要作用的基因,并揭示其潜在的分子机制是当务之急。

2、目前,为了应对病原菌的攻击,植物已经进化出了各种复杂的防御机制。作为植物细胞壁的重要组分之一,木质素为植物阻碍病原菌的传播提供了重要的物理和化学屏障。当植物遭受病原菌侵染时,细胞壁会积累大量的木质素。木质素的积累能够有效地阻碍病原菌的传播,限制真菌酶和毒素进入植物细胞壁。此外,木质素相关化合物可使病原菌失去侵染寄主的活性,进而阻止病原菌增殖和侵入。鉴于木质素在植物抗病中的关键作用,其生物合成机制成为一直以来广泛研究的焦点。木质素的生物合成受到一个十分复杂的调控网络的调控,目前普遍认为是基于nac-myb的基因调控网络模型。在该模型中,nac转录因子是第一层调控因子,作为木质部细胞分化的分子开关,既可以通过调控第二层调控因子,也可以跳过第二层调控因子,直接调控第三层基因来参与木质素的生物合成。第二层调控因子是包括atmyb46和atmyb83在内的myb转录因子,它们是第一层调控因子的直接靶点,同时也直接参与木质素生物合成途径关键酶基因及其他木质素生物合成相关myb转录因子基因(如atmyb58、atmyb63、myb103等)的转录调控。除了nac和myb转录因子外,其他转录因子如bhlh、wrky等也被报道参与调控木质素的生物合成。总之,木质素的生物合成机制极其复杂。

3、尽管在解析木质素在植物免疫中的作用以及木质素的生物合成机制方面取得了大量的进展,但是,目前关于木质素生物合成调控网络中的各个层次的关键因子之间如何通过调控木质素的生物合成介导植物对病原菌的防御反应仍缺乏系统地研究。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,本发明提供一种基因互作调控黄瓜对白粉病菌抗性的方法。

2、本发明是这样实现的,提供一种基因互作调控黄瓜对白粉病菌抗性的方法,所述基因为csmyb82基因和csodo1基因,csmyb82基因的核苷酸序列如seq id no.1所示,编码蛋白质的氨基酸序列如seq id no.2所示,csodo1基因的核苷酸序列如seq id no.3所示,编码蛋白质的氨基酸序列如seq id no.4所示;csmyb82基因和csodo1基因协同负调控黄瓜对白粉病菌的抗性。

3、优选的,所述csmyb82基因和所述csodo1基因通过协同负调控cscse1基因的表达,介导木质素的生物合成,进而负调控黄瓜对白粉病菌的抗性。

4、进一步优选,所述基因互作的检测是将所述csmyb82基因和所述csodo1基因导入酵母细胞进行酵母双杂交,或将csmyb82基因和csodo1基因导入烟草叶片进行萤火虫萤光素酶互补成像或进行双分子荧光互补分析。

5、与现有技术相比,本发明的优点在于:

6、本发明通过酵母双杂交、lci、bifc和双荧光素酶报告实验等证明csmyb82基因和csodo1基因能够相互作用,且这种相互作用能够加强对cscse1的转录抑制,从而加深对白粉病抗性的调控作用。首次证明csmyb82基因和csodo1基因通过协同调控cscse1的表达,介导木质素的生物合成,进而调控黄瓜对白粉病菌的防御反应。



技术特征:

1.基因互作调控黄瓜对白粉病菌抗性的方法,其特征在于,所述基因为csmyb82基因和csodo1基因,csmyb82基因的核苷酸序列如seq id no.1所示,编码蛋白质的氨基酸序列如seq id no.2所示,csodo1基因的核苷酸序列如seq id no.3所示,编码蛋白质的氨基酸序列如seq id no.4所示;csmyb82基因和csodo1基因协同负调控黄瓜对白粉病菌的抗性。

2.根据权利要求1所述的基因互作调控黄瓜对白粉病菌抗性的方法,其特征在于,所述csmyb82基因和所述csodo1基因通过协同负调控cscse1基因的表达,介导木质素的生物合成,进而负调控黄瓜对白粉病菌的抗性。

3.根据权利要求1所述的基因互作调控黄瓜对白粉病菌抗性的方法,其特征在于,所述基因互作的检测是将所述csmyb82基因和所述csodo1基因导入酵母细胞进行酵母双杂交,或将csmyb82基因和csodo1基因导入烟草叶片进行萤火虫萤光素酶互补成像或进行双分子荧光互补分析。


技术总结
本发明属于植物生物技术领域,具体涉及一种基因互作调控黄瓜对白粉病菌抗性的方法,通过酵母单杂交技术筛选能够与黄瓜抗病基因CsCSE1启动子结合的CsMYB转录因子,命名为CsMYB82和CsODO1。通过酵母双杂交、萤火虫萤光素酶互补成像、双分子荧光互补和双荧光素酶报告实验证明CsMYB82和CsODO1能够相互作用,且这种相互作用能够加强对CsCSE1的转录抑制,从而加深黄瓜对白粉病抗性的调控作用。

技术研发人员:孟祥南,范海延,于永波,赵红岩,尹韵涵,尹斌斌,洪景航
受保护的技术使用者:沈阳农业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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