甘蓝型油菜MKK9基因在菌核病抗性中的功能分析
油菜菌核病是由核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary)引起的真菌性病害,接送孩子13825404095每年导致油菜产量损失10%-20%,是制约我国油菜生产最主要的病害。培育抗(耐)病油菜品种是防治油菜菌核病最为经济有效的途径。但我们对抗菌核病的分子机制还了解较少。因此鉴定参与抗菌核病的一些关键基因,并对其进行功能分析,解析油菜抗菌核病的分子调控网络,为揭示油菜抗菌核病的分子机理奠定基础,对有效开展油菜菌核病抗性育种具有重要的理论意义和应用价值。本研究发现BnMKK9受到核盘菌侵染和JA处理的诱导表达。在油菜中过表达BnMKK9DD(激酶持续激活状态)可显著增强油菜菌核病抗性,而拟南芥该基因敲除突变体的菌核病抗性减弱。在烟草中瞬时表达BnMKK9引起H2O2积累,产生过敏性细胞死亡,且瞬时表达BnMKK9DD的烟草对菌核病抗性增强,因此在油菜中过表达BnMKK9DD提高菌核病抗性可能与增加H2O2的积累有关。在拟南芥中诱导表达BnMKK9DD后,拟南芥对核盘菌的抗性显著增强,进一步发现是由于诱导表达BnMKK9DD后,拟南芥抗病相关基因(PDF1.2、PR3和PR4)显著诱导表达,JA和Eth信号转导途径被激活。通过酵母双杂交和Pull-Down发现BnMKK9和BnMPK18互作,且BnMPK18在核盘菌侵染后也诱导表达。进一步发现BnMPK18上与BnMKK9互作结构域为aa 390—437。此外我们发现过表达BnMPK18也显著增强油菜菌核病抗性,而拟南芥mpk18菌核病抗性减弱。因此我们的研究发现BnMKK9-BnMPK18信号级联在油菜抗菌核病反应中起到重要作用。BnMKK9-BnMPK18激活了抗病反应,包括JA/Eth信号转导、抗病相关基因的表达、H2O2积累以及过敏性细胞死亡,从而产生抗病性。课题实施期间发表SCI论文3篇,中文核心期刊论文3篇,申请国家发明专利1 项,培养博士研究生2名,硕士研究生2名。 [1]