短链脱氢/还原酶(SDR)是一类NAD(P)(H)依赖的氧化还原酶,负责催化生物体内各种代谢活动的氧化还原步骤.为了探究苹果(Malus domestica)SDR(MdSDR)蛋白的功能,利用农杆菌介导的苹果组培苗瞬时转化技术在苹果叶片中瞬时表达MdSDR,然后通过刺伤接种法研究过表达MdSDR对叶片抗病性的影响;利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测瞬时表达MdSDR后苹果中脂肪酸生物合成相关基因的表达水平;利用气相色谱分析技术检测瞬时表达MdSDR苹果叶片中的脂肪酸含量;利用尼罗红染色检测苹果叶片中的脂滴(LDs)积累情况.结果表明,瞬时表达MdSDR显著增强了苹果叶片对腐烂病菌(Valsa mali)的抗病性,试验组叶片病斑直径相比对照组减小约14.46％(P＜0.001);瞬时表达MdSDR后苹果叶片中脂肪酸生物合成相关基因的表达显著上调(P＜0.001),其中MdACCase上调48.41 倍,MdKAR 上调 129.79 倍,MdENR 上调 168.20 倍,MdHAD 上调 8.67 倍,MdβCT、MdKAS Ⅰ 和MdKAS Ⅱ均上调约5倍;然而过表达MdSDR后苹果叶片中脂肪酸的积累水平无显著变化(P＞0.05);进一步研究发现,过表达MdSDR后苹果叶片中调控脂滴合成的基因MdSEIPIN显著上调表达(P＜0.05),脂滴数量大量增加.本研究初步证明MdSDR能够通过促进脂肪酸的合成,间接提高脂滴的数量,从而提高苹果的抗病性,为苹果抗性品种的研究提供了一定的理论基础.

短链脱氢/还原酶(SDR);脂肪酸;脂滴;抗病性

王帅乐;肖珂雨;王维东;黄丽丽

西北农林科技大学旱区作物逆境生物学国家重点实验室/植物保护学院,陕西杨凌 712100

核农学报

[1]王帅乐;肖珂雨;王维东;黄丽丽-.苹果短链脱氢酶基因MdSDR响应腐烂病菌侵染的功能研究)[J].核农学报,2022(11):2158-2165

MdSDR,MdACCase,MdKAR,MdENR,MdHAD,MdKAS,MdSEIPIN

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