柑橘CsMEKK1-1响应黄龙病菌侵染的表达特征与功能探究

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作   者：

董丽婷;  屈荣荣;  庞淑炜;  莫凯琴;  陈爽;  商兰月;  邹修平; 

作者机构：

西部(重庆)科学城种质创制大科学中心/西南大学柑桔研究所; 

关键词：

黄龙病;  感病基因;  MAPK信号通路;  柑橘;  CsMEKK1-1; 

期刊名称：

园艺学报

i s s n：

0513-353X

年卷期：

2024 年 51 卷 009 期

页   码：

2168-2182

摘   要：

丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activatedproteinkinase,MAPK）信号通路在柑橘应答黄龙病（Huanglongbing,HLB）危害中起关键作用，但其响应的关键基因及机制有待阐明。对受黄龙病病原菌韧皮部杆菌亚洲种“Candidatus Liberibacter asiaticus”(CLas)侵染4个月的‘锦橙’（Citrus sinensis‘Jincheng’）叶肉和主脉进行转录组测序分析，发现差异表达基因显著富集在MAPK信号通路，参与MAPK信号通路第一级联反应的4个MEKK1基因在感病叶肉中上调表达，在主脉中无差异表达。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析表明，4个CsMEKK1在易感HLB‘锦橙’和耐病‘马蜂柑’的不同组织中受CLas诱导的表达差异明显。选取差异表达水平最显著的CsMEKK1-1深入研究。生物信息分析结果表明CsMEKK1-1符合MEKK亚家族的特征。烟草亚细胞定位显示，CsMEKK1-1主要位于细胞质、细胞核和叶绿体。以‘锦橙’叶片为试材，qRT-PCR分析显示CsMEKK1-1具有响应水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）、乙烯（ETH）、脱落酸（ABA）和CLas鞭毛小肽CLas-flg22诱导的表达特征，并且响应SA、JA、ETH诱导下调表达，CLas-flg22主要下调CsMEKK1-1表达。构建CsMEKK1-1的过表达和RNAi干扰载体，利用发根农杆菌转化受CLas感染的‘锦橙’枝条，再生转基因毛状根，定量PCR分析发现，CsMEKK1-1正调控毛状根中CLas的增殖，预示CsMEKK1-1可能是一个黄龙病感病基因。