E3泛素连接酶TaRING2基因在小麦抗条锈菌过程中的功能分析

摘要

【目的】研究E3泛素连接酶TaRING2基因在小麦抗条锈病过程中发挥的作用，为小麦条锈病的精准防控提供分子理论依据。【方法】以小麦品种水源11和条锈菌生理小种CYR23、CYR31为试验材料，通过实时荧光定量PCR、烟草亚细胞定位、病毒介导的基因沉默技术(BSMV-VIGS)等研究TaRING2基因在小麦与条锈菌互作中的作用。【结果】TaRING2基因全长1 473 bp,编码490个氨基酸。TaRING2蛋白相对分子质量为51.8 ku,等电点为9.15。亚细胞定位分析结果表明，TaRING2定位于烟草细胞膜和细胞核中。qRT-PCR分析结果显示，在接种后12和24 h,与小麦和条锈菌亲和体系相比，TaRING2在小麦和条锈菌互作的非亲和体系中极显著上调表达，相对表达量约为小麦与条锈菌亲和体系的10倍。利用病毒介导的基因沉默技术(BSMV-VIGS)瞬时沉默TaRING2基因，结果显示沉默了Ta-RING2基因的小麦植株对条锈菌的抗病性减弱，条锈菌的产孢量明显增加。组织学观察发现，在沉默了TaRING2基因的小麦植株中，条锈菌菌丝发育速度加快。【结论】E3泛素连接酶TaRING2基因正调控小麦抗条锈菌进程。

关键词

小麦 / 条锈菌 / 基因沉默 / TaRING2基因

基金资助

国家重点研发计划项目“小麦适应复杂逆境整合研究及种质创制”(2023YFF1000604)