番茄SlJAZ7的抗病功能及与SlTGA7的互作

摘要

【目的】细菌性斑点病是导致番茄Solanum lycopersicum减产的主要因素之一，丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000,Pst DC3000)是细菌性斑点病的致病因子之一。瞬时沉默番茄JAZ7基因导致其对Pst DC3000的敏感性增加，然而，验证JAZ7基因抗细菌性斑点病的直接证据及其作用机理的报道较少。本研究从番茄叶片中克隆得到SlJAZ7基因，创制稳定遗传的过表达SlJAZ7的转基因番茄，分析其抗病功能和机理，研究其在转录水平和蛋白水平上与抗病性密切相关的SlTGA7的关系，为有效防治细菌性斑点病提供理论基础。【方法】通过野生型和转基因番茄接种Pst DC3000的表型差异分析，鉴定SlJAZ7基因的抗病功能。使用RT-qPCR分析SlJAZ7和SlTGA7基因在Pst DC3000、茉莉酸甲酯(Methyl jasmonate,MeJA)和水杨酸(Salicylic acid,SA)处理下的表达模式和组织特异性。利用烟草瞬时表达的方法研究SIJAZ7和SlTGA7蛋白的亚细胞定位。利用酵母双杂交(Y2H)试验、双分子荧光互补(BiFC)试验和蛋白下拉(pull down)试验研究SlJAZ7蛋白与SlTGA7蛋白的互作关系，验证SlJAZ7的抗病功能和可能的抗病机理。【结果】过表达SlJAZ7基因的转基因番茄叶片在Pst DC3000处理时受到的过氧化损伤较野生型更少，转基因株系中SlTGA7表达量升高，SlJAZ7基因在营养器官中高表达，且受到Pst DC3000诱导，响应MeJA、SA处理，SlTGA7基因在同样的处理下呈相反的变化趋势。SlJAZ7和SlTGA7蛋白均定位于细胞核。Y2H、BiFC和pull down试验同时证明SlJAZ7蛋白和SlTGA7蛋白存在互作关系。【结论】过表达SlJAZ7基因有利于减少活性氧积累，提高番茄抗病性，同时SlJAZ7在转录水平正调控SlTGA7基因表达。SlJAZ7与SlTGA7存在互作，推测SIJAZ7基因可能通过提高Pst DC3000病原菌侵染时SITGA7基因的表达量，启动SITGA7下游抗病基因的表达来提高转基因番茄的抗病性，也可能通过与SITGA7蛋白结合，影响其调控MYC等转录因子的活性。这为进一步研究SlJAZ7的作用机制奠定了基础。

关键词

番茄 / SlJAZ7 / 蛋白互作 / 抗病性 / 茉莉酸甲酯 / 水杨酸