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植物在与病原菌漫长的协同进化过程中形成了极为复杂的免疫机制,使其能够针对病原菌类型而激活相应的抗病反应。其中,对抗活体、半活体寄生菌主要依赖于激活水杨酸信号转导途径,而抵御腐生寄生菌则主要依赖于激活茉莉酸/乙烯信号转导途径。TGA与ERF分别是参与水杨酸与茉莉酸/乙烯信号调控途径的关键转录因子,但到目前为止,苹果中关于这两类转录因子调控抗病性的研究尚罕有报道。 本研究以苹果(Malus domestica)为试材,克隆了一个Ⅱ组TGA转录因子基因MdTGA2.1,并将其转化tga2/5/6突变体及野生型拟南芥进行功能验证;同时,克隆了2个ER转录因子基因MdAP2D4和MdAP2D19,对其进行了表达分析及原核表达。主要结果如下: 1.MdTGA2.1调控植物的抗病响应 利用酵母双杂交和双分子荧光互补技术证明,MdTGA2.1能够与具有广谱抗性的MdNPR1相互作用。通过对野生型、MdTGA2.1/tga2/5/6以及tga2/5/6三突变体等不同基因型拟南芥进行SA敏感性实验检测,表明MdTGA2.1能够将tga2/5/6三突变体植株对SA的过敏感性表型恢复至野生型水平;人工接种丁香假单孢菌的抗病性实验表明,异位表达MdTGA2.1可提高转基因拟南芥的抗病性。在苹果愈伤组织中过量表达MdTGA2.1,可明显提高抗性相关基因MdGST和 MdYpr10b的表达水平,进一步的ChIP-qPCR结果表明,MdTGA2.1能够与这两个基因的启动子相互作用。 2.MdTGA2.1调控植物的抗盐响应 MdTGA2.1转基因拟南芥的逆境处理结果显示,MdTGA2.1可明显提高植株对盐胁迫的抗性。为了进一步解析其抗盐机制,本研究克隆到一个与之互作的转录调节因子基因MdSCL14。酵母双杂交表明MdTGA2.1能够与具有抗盐作用的MdSCL14相互作用。 3.MdAP2D4与MdAP2D19的克隆与原核表达 根据基于SSH获得轮纹病相关的EST序列,克隆了MdAP2D4与MdAP2D19两个轮纹病相关基因;聚类分析表明,两基因与拟南芥抗病相关的B3组AP2/ERF转录因子亲缘关系最近,均可在短时间内对JA做出响应,但对几丁质的响应存在差异;进一步构建了其原核表达载体,并成功诱导得到了原核表达的蛋白。