铁皮石斛(Dendrobium catenatum)是多年生草本药用植物,具有益胃生津的功效.白绢病是翠雀小核菌(Sclerotium delphinii)引发的一种广谱性真菌病害,在铁皮石斛近野生栽培中一旦发病可造成全年绝收,危害巨大.本研究对翠雀小核菌侵染后的铁皮石斛进行Small RNA组和转录组测序,筛选到受microRNA171b(miR171b)调控并响应翠雀小核菌侵染的靶基因DoNSPL2-2和DoNSPL2-5,在翠雀小核菌侵染后,DoNSPL2-2与DoNSPL2-5的表达显著提高(P<0.05).采用生物信息学对铁皮石斛GRAS(gibberellic acid insensitive(GAI),repressor of GAI(RGA),and scarecrow(SCR))基因家族成员进行了鉴定和分析.结果显示,铁皮石斛51个GRAS基因家族成员被分为11个亚族,其蛋白质序列长度为345～757个氨基酸;蛋白质的相对分子质量范围为39.2740～85.6616 kD,蛋白质理论等电点为4.59～7.52,均含有GRAS保守结构域.转录组数据显示,DoNSPL2-2与DoNSPL2-5在铁皮石斛的根中表达显著上调(P<0.05);干旱胁迫中,DoSCL21-2与DoSCL3-3的表达量随时间延长而显著上调(P<0.05);低温胁迫中,DoCIGR1与DoSCL23-like的表达量较对照组显著上调(P<0.05).本研究对铁皮石斛miR171b及其靶基因GRAS家族进行了分析,初步阐明了miR171b-GRAS调控模型参与调控铁皮石斛防御白绢病的分子机制,为铁皮石斛抗白绢病育种提供理论依据.

铁皮石斛;GRAS转录因子;白绢病;抗病育种;microRNA171b (miR171b)

赖丹妮;蔡翔;陈东红;韩之刚;吴令上;斯金平;李聪

浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室/国家林业局铁皮石斛工程技术研究中心,临安311300

农业生物技术学报

[1]赖丹妮;蔡翔;陈东红;韩之刚;吴令上;斯金平;李聪-.铁皮石斛白绢病响应miR171b及miR171b靶标DcGRAS基因家族的鉴定及表达分析)[J].农业生物技术学报,2022(10):1869-1883

miR171b,DcGRAS,delphinii,microRNA171b,DoNSPL2,scarecrow,DoSCL21,DoSCL3,DoCIGR1,DoSCL23

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