
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
柑橘CsDREB1B-1通过调控CsNCED1-1表达与ABA生物合成影响溃疡病抗性的分子机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月29日 来源:Horticultural Plant Journal 6.2
编辑推荐:
本研究针对柑橘溃疡病(Xanthomonas citri subsp. citri, Xcc)抗性机制不明的问题,通过构建CsDREB1B-1过表达和RNAi沉默转基因柑橘,结合Y1H、EMSA和双荧光素酶实验,发现CsDREB1B-1通过直接激活CsNCED1-1启动子促进ABA积累,抑制水杨酸(SA)介导的防御反应,从而降低溃疡病抗性。该研究为柑橘抗病育种提供了新靶点和理论依据。
柑橘溃疡病是由Xanthomonas citri subsp. citri(Xcc)引起的全球性病害,每年造成巨大经济损失。尽管已知植物激素脱落酸(ABA)和水杨酸(SA)在抗病中起拮抗作用,但调控ABA合成的上游转录因子及其分子机制尚不明确。这项发表在《Horticultural Plant Journal》的研究,首次揭示了CsDREB1B-1通过直接调控CsNCED1-1表达影响ABA-SA平衡,从而决定柑橘对溃疡病敏感性的关键机制。
研究人员采用农杆菌介导的遗传转化构建CsDREB1B-1过表达(OE)和RNA干扰(RNAi)转基因柑橘,结合病原菌接种实验评估表型。通过酵母单杂交(Y1H)、电泳迁移率变动分析(EMSA)和双荧光素酶报告系统验证蛋白-DNA互作,并利用ELISA测定激素含量。实验材料选用易感品种"晚锦橙"(Citrus sinensis)和抗病品种"金弹"(Fortunella crassifolia)。
3.1 CsDREB1B-1响应Xcc感染的表达动态
在易感品种晚锦橙中,Xcc感染显著诱导CsDREB1B-1表达,而抗病品种金弹则呈现下调趋势,暗示其可能作为"感病基因"发挥作用。
3.2-3.3 转基因植株的构建与表征
35S启动子驱动的CsDREB1B-1过表达导致植株矮化、叶片皱缩,改用Xcc诱导型PPP1启动子后成功获得正常表型转基因株系。RNAi株系中CsDREB1B-1表达降低48.76%-57.51%。
3.4-3.5 溃疡病抗性评估
RNAi植株病斑面积减少42.26%-55.93%,病原菌CFU显著降低;而PPP1:CsDREB1B-1过表达株系病斑扩大9.27%-33.42%,证实CsDREB1B-1负调控抗性。
3.6 CsDREB1B-1直接激活CsNCED1-1转录
通过Y1H和EMSA证实CsDREB1B-1特异性结合CsNCED1-1启动子的CRT元件(GTCGGT),双荧光素酶实验显示其使报告基因活性提升9.25-63.17倍。
3.7 激素调控网络分析
RNAi植株ABA含量降低60.84%,SA水平提升1.05-3.46倍;过表达株系则呈现相反趋势。qPCR显示SA合成基因CsICS和CsPAL1-1表达同步变化,证实ABA-SA拮抗。
这项研究构建了"Xcc-CsDREB1B-1-CsNCED1-1-ABA-SA"的完整调控通路:病原菌感染诱导CsDREB1B-1表达,通过激活CsNCED1-1促进ABA积累,进而抑制SA防御途径。创新性地采用Xcc诱导型启动子克服了组成型过表达的生长缺陷,为DREB转录因子的功能研究提供了新策略。研究成果不仅阐明了柑橘溃疡病感病的分子机制,更为抗病品种选育提供了CsDREB1B-1这一关键靶点,对实现柑橘绿色防控具有重要实践价值。
生物通微信公众号
知名企业招聘