摘要
柑橘黄龙病(CitrusHuanglongbing,HLB)是由革兰氏阴性细菌-韧皮部杆菌侵染引起的柑橘毁灭性病害,我国主要为亚洲种韧皮部杆菌(''CandidatusLiberibacterasiaticus'',CLas)。该病给全球柑橘产业造成巨大经济损失。 柑橘黄龙病目前尚无根治措施,抗病分子育种是未来遏制该病害的主要手段之一。研究显示,WRKY基因在抗病/虫过程中起关键作用,但柑橘WRKY基因响应CLas侵染和木虱取食尚不明确。因此,本研究鉴定了克里曼丁橘和甜橙基因组中WRKY基因,通过多样本多时间点转录组学分析筛选柑橘响应CLas侵染和木虱取食的WRKY基因,并通过RT-qPCR进行表达量分析验证。以明确柑橘黄龙病菌侵染和木虱取食引发的WRKY基因响应,进而为解释CLas侵染和木虱取食触发寄主防御反应提供了一定的理论依据,也为后续WRKY基因功能研究提供了可靠的候选基因。主要研究结果如下: 1、通过筛选木虱叮咬和黄龙病染病样品内参基因,明确了两个稳定表达基因ECR1和UPF0121可用于后续定量PCR分析; 2、基于WRKY基因家族分析和转录组数据筛选响应CLas侵染和木虱取食差异表达候选基因,进一步通过RT-qPCR验证明确了CsWRKY1感黄龙病后显著下调,CsWRKY5显著上调表达;木虱取食柑橘后CsWRKY15,CsWRKY26,CsWRKY10,CsWRKY37均显著上调表达,而CsWRKY43则下调表达。同时发现,CsWRKY47在CLas侵染和木虱取食样品中均极显著上调表达。预示着WRKY家族基因在响应CLas侵染和木虱取食过程中可能有着重要的生物学功能。 3、本研究优化了Ccl-eEF1a启动子和CsUAP56小内含子,构建了适用于柑橘和豇豆瞬时转化的亚细胞定位载体pHCi12C,该载体已优化消除了所有GoldenGate克隆常用酶切位点,可将候选基因通过双BsmBI酶切位点定向插入mEGFP基因3’端;同时载体内设计了核定位tdTomato内部参照,可直接准确地评判候选基因是否定位在细胞核。 4、对筛选出的差异表达WRKY基因进行了亚细胞定位研究。结果显示,CsWRKY10、CsWRKY26、CsWRKY40、CsWRKY41与mEGFP的融合蛋白定位于细胞核中;CsWRKY15和CsWRKY47与mEGFP的融合蛋白定位于细胞核和细胞膜,而CsWRKY15除定位于细胞核和细胞膜外,还定位于细胞器内,但目前尚不能确定所定位的细胞器的类型,需进一步使用tdTomato连接不同的细胞器定位信号来进一步确定具体的定位信息。这些结果说明候选的CsWRKY转录因子亚细胞定位不同,预示着他们在细胞内行使的功能可能有差异。