番茄wrkyⅲ类转录因子基因solywrky42响应番茄黄化曲叶病毒的研究
WRKY转录因子是普遍存在于植物中的一类转录因子，参与了植物整个生命周期的生长发育和胁迫信号转导。本研究以2个番茄品种（Solanum lycopersicum）‘浙杂301’和‘金棚1号’为实验材料，采用RT-PCR的方法，分别从‘浙杂301’和‘金棚1号’中克隆SolyWRKY42基因，构建进化树，并通过荧光定量PCR方法，测定了SolyWRKY42基因在不同抗性番茄品种感染番茄黄化曲叶病毒（Tomato yellow leaf curl virus, TYLCV）不同时间段的（0，2，4，6，8天）表达情况，研究SolyWRKY42在番茄响应TYLCV胁迫中的作用和机制。结果表明，两个番茄品种在感染TYLCV一周后，均有TYLCV病毒的积累，且感病品种‘金棚1号’的病毒积累量较高；进化树表明，SolyWRKY42属于WRKYIII类中的Class3亚组。受TYLCV侵染后，SolyWRKY42基因在抗病品种‘浙杂301’感病4d后的表达量最高，其他时间的表达量均有所下降。说明SolyWRKY42基因可提高番茄对TYLCV的抗性，推测SolyWRKY42对TYLCV具有正调控作用。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法3
1.1 植物材料 3
1.2 番茄SolyWRKY42基因克隆 3
1.3 番茄SolyWRKY42基因序列分析4
1.4 番茄SolyWRKY42转录因子基因实时定量PCR表达分析4
2 结果与分析4
2.1 两个番茄品种的表型差异和带毒检测4
2.2 番茄SolyWRKY42基因的进化分析 4
2.3 SolyWRKY42在TYLCV侵染过程中的表达 4
3 讨论7 致谢8
参考文献8
图1 金棚1号及浙杂301在感染TYLCV的表型差异5
图2 TYLCV病毒积累量检测5
图3 不同物种WRKYIII转录因子的系统进化树6
图4 番茄SolyWRKY42基因在TYLCV胁迫下的表达水平6 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
番茄WRKYⅢ类转录因子基因SolyWRKY42响应番茄黄化曲叶病毒的研究
引言
番茄（Solanum lycopersicum）是茄科（Solanaceae）番茄属（Lycopersicon）一年生或多年生植物，在世界各地广泛种植。一般是在秋季播种，冬春季左右采摘，株高在0.5到2米，依据品种不同而不等，喜光喜温，温度在25℃左右生长发育最佳，从营养生长到生殖生长需要短日照，所需空气湿度适中，如果过高则会影响授粉以及引发严重的病害，在种植过程中宜选择土层深厚排水良好的地理位置。番茄富含维生素以及钙、磷、铁，有机酸，碳水化合物等营养元素，是深受世界各地人们喜爱的一种蔬菜，它有助于小儿的大脑发育和良好记忆的保持，其含有的番茄红素除了可以助于消化，更重要的是还具有抗氧化能力，可以清除自由基，阻止癌变过程，此外番茄还有降血压及清热解毒的作用，对心脑血管有很好的保护作用，是一种重要的经济作物[1]。在生产中，番茄主要受到褐斑病、灰霉病、叶霉病、早疫病、软腐病、番茄黄化曲叶病毒病、花叶病等的侵害，这些病害分别具有不同的发病周期和发病地区，时间和空间上的连续会严重危害番茄生产的经济效益和生态效益。在我国，番茄的种植面积逐年增大，已经成为世界三大番茄种植区域之一以及第一出口国，种植区主要分布在新疆，内蒙古和甘肃，总种植面积已达一百万亩，每年可产出达80万吨，同时，栽培品种以及种植方式也逐渐多样化，近些年，新培育出的有‘抗Ty冠晨368’、‘抗Ty迦姆拉’、‘抗Ty红冠’、‘粉特2号’等。在番茄产业高速发展的同时，也出现了很多问题，特别是番茄总体质量水平不高，使得利润空间变小，经营风险增大，而其中一个重要影响因素就是病害。病害的发生频率和面积明显增加，病毒病已成为了危害番茄生产的第二大病害，为害日趋严重。特别是在2009年，番茄黄化曲叶病毒病的大面积暴发，导致大量田块绝收，造成了巨大的经济损失[2]。
Tomato yellow leaf curly virus （TYLCV） 是世界范围内流行的一种毁灭性的病毒，属于双生病毒科（Geminiviridae）菜豆金色花叶病毒属（Begomovirus）病毒，绝大部分为单组份，少数为双组份，如在印度，泰国发现的TYLCV。在自然条件下由烟粉虱传播，方式持久。一般这种病毒会感染烟草、木薯、番茄、棉花、南瓜等。由这一病毒引起的番茄黄化曲叶病毒病目前在欧洲、非洲、大洋洲、东南亚地区、东北亚地区、中东地区、北美洲、中美洲等地都有发生[3,4]。在中国，这一病害往往在6,7月份发病流行。对于番茄来说，在植株感染TYLCV后，其顶部叶片会向上卷曲，叶片开始皱缩，叶缘逐步黄化，叶片变厚硬，植株的生长变缓甚至停滞。在幼龄发育期染病的番茄，其生长发育、开花结果都将受到严重影响，甚至造成毁灭性的绝产；而在成熟期染病的番茄，其上部叶片和新生叶小，结果少且着色不均匀，会对番茄的产量及品质产生严重影响，使其失去商品价值[5]。在生产上，已使用了多种防治措施，包括农业防治措施，物理化学防治措施、生物防治措施等，如使用黄化曲叶病毒灵在定植时浇穴水，缓苗后喷施，使用防虫网隔离烟粉虱，增施有机肥，在绑蔓、打杈时注意先处理健壮的植株，再处理带病植株，以防治人为传播。然而近年来，番茄黄化曲叶病毒病在中国的流行却依然呈现逐年加重，由南向北快速蔓延的趋势，已对中国的番茄生产造成极其严重的威胁[6]。
目前，虽然已经培育出一些新品种，对TYLCV具有不同程度的抗性，但在抗性基因方面的研究还太少，缺乏深入的了解。已经研究发现的番茄黄化曲叶病毒的抗性基因有Ty1、Ty2、Ty3、Ty3a、Ty4和Ty5等[711]。在国内的番茄商业品种中，抗性基因Ty1、Ty2、Ty3和Ty3a已经被利用，而Ty4和Ty5还未在已有的商业品种中检测到，具有抗性基因的番茄品种明显具有更好的产量和品质，对提高农业生产额具有深刻影响。其中，带有抗性基因的纯合体和杂合体之间的番茄品种不具有明显的抗性差别，而含有多个不同抗病基因比只含有一个抗病基因的品种有更好的抗性。并且发现除了抗性基因的表达可以提高番茄对TYLCV的抗性之外，抗病相关蛋白的表达也可以[12]。然而在抗病育种方面，我国具有的抗TYLCV种质资源很少，大多需要依靠引进外国的资源，再回交处理得到新品种，但这一方法所需时间长，速度慢。美国、以色列、日本、韩国和荷兰等国家利用这些抗性基因开展番茄抗TYLCV育种，且育成了‘飞天’、‘齐达利’等多个抗病品种[13]。而在国内，近些年才开始在这方面的研究，利用国外抗源材料，选择和培育出了抗TYLCV的番茄品种，如‘浙粉702’、‘杭杂301’、‘苏红9号’等[1416]。利用抗性基因培育高抗的新品种是应对TYLCV危害的最经济、高效、环保的途径。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法3
1.1 植物材料 3
1.2 番茄SolyWRKY42基因克隆 3
1.3 番茄SolyWRKY42基因序列分析4
1.4 番茄SolyWRKY42转录因子基因实时定量PCR表达分析4
2 结果与分析4
2.1 两个番茄品种的表型差异和带毒检测4
2.2 番茄SolyWRKY42基因的进化分析 4
2.3 SolyWRKY42在TYLCV侵染过程中的表达 4
3 讨论7 致谢8
参考文献8
图1 金棚1号及浙杂301在感染TYLCV的表型差异5
图2 TYLCV病毒积累量检测5
图3 不同物种WRKYIII转录因子的系统进化树6
图4 番茄SolyWRKY42基因在TYLCV胁迫下的表达水平6 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
番茄WRKYⅢ类转录因子基因SolyWRKY42响应番茄黄化曲叶病毒的研究
引言
番茄（Solanum lycopersicum）是茄科（Solanaceae）番茄属（Lycopersicon）一年生或多年生植物，在世界各地广泛种植。一般是在秋季播种，冬春季左右采摘，株高在0.5到2米，依据品种不同而不等，喜光喜温，温度在25℃左右生长发育最佳，从营养生长到生殖生长需要短日照，所需空气湿度适中，如果过高则会影响授粉以及引发严重的病害，在种植过程中宜选择土层深厚排水良好的地理位置。番茄富含维生素以及钙、磷、铁，有机酸，碳水化合物等营养元素，是深受世界各地人们喜爱的一种蔬菜，它有助于小儿的大脑发育和良好记忆的保持，其含有的番茄红素除了可以助于消化，更重要的是还具有抗氧化能力，可以清除自由基，阻止癌变过程，此外番茄还有降血压及清热解毒的作用，对心脑血管有很好的保护作用，是一种重要的经济作物[1]。在生产中，番茄主要受到褐斑病、灰霉病、叶霉病、早疫病、软腐病、番茄黄化曲叶病毒病、花叶病等的侵害，这些病害分别具有不同的发病周期和发病地区，时间和空间上的连续会严重危害番茄生产的经济效益和生态效益。在我国，番茄的种植面积逐年增大，已经成为世界三大番茄种植区域之一以及第一出口国，种植区主要分布在新疆，内蒙古和甘肃，总种植面积已达一百万亩，每年可产出达80万吨，同时，栽培品种以及种植方式也逐渐多样化，近些年，新培育出的有‘抗Ty冠晨368’、‘抗Ty迦姆拉’、‘抗Ty红冠’、‘粉特2号’等。在番茄产业高速发展的同时，也出现了很多问题，特别是番茄总体质量水平不高，使得利润空间变小，经营风险增大，而其中一个重要影响因素就是病害。病害的发生频率和面积明显增加，病毒病已成为了危害番茄生产的第二大病害，为害日趋严重。特别是在2009年，番茄黄化曲叶病毒病的大面积暴发，导致大量田块绝收，造成了巨大的经济损失[2]。
Tomato yellow leaf curly virus （TYLCV） 是世界范围内流行的一种毁灭性的病毒，属于双生病毒科（Geminiviridae）菜豆金色花叶病毒属（Begomovirus）病毒，绝大部分为单组份，少数为双组份，如在印度，泰国发现的TYLCV。在自然条件下由烟粉虱传播，方式持久。一般这种病毒会感染烟草、木薯、番茄、棉花、南瓜等。由这一病毒引起的番茄黄化曲叶病毒病目前在欧洲、非洲、大洋洲、东南亚地区、东北亚地区、中东地区、北美洲、中美洲等地都有发生[3,4]。在中国，这一病害往往在6,7月份发病流行。对于番茄来说，在植株感染TYLCV后，其顶部叶片会向上卷曲，叶片开始皱缩，叶缘逐步黄化，叶片变厚硬，植株的生长变缓甚至停滞。在幼龄发育期染病的番茄，其生长发育、开花结果都将受到严重影响，甚至造成毁灭性的绝产；而在成熟期染病的番茄，其上部叶片和新生叶小，结果少且着色不均匀，会对番茄的产量及品质产生严重影响，使其失去商品价值[5]。在生产上，已使用了多种防治措施，包括农业防治措施，物理化学防治措施、生物防治措施等，如使用黄化曲叶病毒灵在定植时浇穴水，缓苗后喷施，使用防虫网隔离烟粉虱，增施有机肥，在绑蔓、打杈时注意先处理健壮的植株，再处理带病植株，以防治人为传播。然而近年来，番茄黄化曲叶病毒病在中国的流行却依然呈现逐年加重，由南向北快速蔓延的趋势，已对中国的番茄生产造成极其严重的威胁[6]。
目前，虽然已经培育出一些新品种，对TYLCV具有不同程度的抗性，但在抗性基因方面的研究还太少，缺乏深入的了解。已经研究发现的番茄黄化曲叶病毒的抗性基因有Ty1、Ty2、Ty3、Ty3a、Ty4和Ty5等[711]。在国内的番茄商业品种中，抗性基因Ty1、Ty2、Ty3和Ty3a已经被利用，而Ty4和Ty5还未在已有的商业品种中检测到，具有抗性基因的番茄品种明显具有更好的产量和品质，对提高农业生产额具有深刻影响。其中，带有抗性基因的纯合体和杂合体之间的番茄品种不具有明显的抗性差别，而含有多个不同抗病基因比只含有一个抗病基因的品种有更好的抗性。并且发现除了抗性基因的表达可以提高番茄对TYLCV的抗性之外，抗病相关蛋白的表达也可以[12]。然而在抗病育种方面，我国具有的抗TYLCV种质资源很少，大多需要依靠引进外国的资源，再回交处理得到新品种，但这一方法所需时间长，速度慢。美国、以色列、日本、韩国和荷兰等国家利用这些抗性基因开展番茄抗TYLCV育种，且育成了‘飞天’、‘齐达利’等多个抗病品种[13]。而在国内，近些年才开始在这方面的研究，利用国外抗源材料，选择和培育出了抗TYLCV的番茄品种，如‘浙粉702’、‘杭杂301’、‘苏红9号’等[1416]。利用抗性基因培育高抗的新品种是应对TYLCV危害的最经济、高效、环保的途径。
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