SlWRKYs在番茄抗根结线虫病过程中初步功能分析与验证

作者:刘丽丽; 罗明银; 陈银霞; 王雨欣; 赏蕾娟; 刘涛; 杨中敏; 王超楠; 杜崇*
来源:分子植物育种, 2023, 1-11.

摘要

WRKY转录因子经常参与植物生物胁迫进程并发挥重要功能,为探索其在番茄防卫根结线虫病过程中的相关功能,本研究通过对前期转录组数据筛选出的6个编码WRKYs蛋白的高差异表达基因进行生物信息学分析。结果表明,目标SlWRKY蛋白一级结构均为非稳定亲水氨基酸,预测亚细胞定位均位于细胞核,理论等电点和保守结构域分析发现SlWRKY13和SlWRKY46为碱性氨基酸(pI=8.74)且属于typeⅡ型WRKY蛋白,而SlWRKY30,SlWRKY41,SlWRKY80为酸性氨基酸(pI=5.45~6.02),属于typeⅢ型;蛋白质二、三级结构分析发现SlWRKY13和SlWRKY46与WRKY1同源,SlWRKY30,SlWRKY41,SlWRKY80与OsWRKY45同源,而OsWRKY45作为关键因子参与水稻对于多种病害的防卫;NJ法构建的系统进化树分析将SlWRKY30,SlWRKY41,SlWRKY80再次分到同一组,且与SlWRKY80高度同源的AtWRKY70和AtWRKY54在拟南芥抵抗生物胁迫途径中扮演重要角色;启动子分析结果表明SlWRKY80可与其它WRKY蛋白形成复合体,并可能参与茉莉酸信号传导途径,而M82番茄组织特异性表达鉴定发现SlWRKY80相对其余SlWRKYs在根部呈现较高的表达水平;为进一步验证SlWRKY80功能,本研究采用VIGS策略,发现SlWRKY80沉默植株根部对线虫敏感性增强,根结数量增多,植株病情指数由感病态变为高感态,说明SlWRKY80可能作为正调控因子参与番茄对于根结线虫的抵抗。本研究为后续番茄防卫根结线虫入侵时WRKY转录因子调控机制的深入挖掘与解析提供夯实的理论依据。