Gene markers generating polygenic resistance in melon–Fusarium wilt–FOM1.2 interaction pathosystem

IF 4.2 3区生物学 Q1 PLANT SCIENCES Plant Biology Pub Date : 2024-10-15 DOI:10.1111/plb.13729

N. Sadeghpour, H. A. Asadi-Gharneh, M. Nasr-Esfahani, B. Rahimiardkapan, A. Nasr-Esfahani, A. Nasr-Esfahani, M. Monazah

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在甜瓜-镰刀菌-FOM1.2相互作用病理系统中产生多基因抗性的基因标记。

在任何育种计划中，开发具有抗Fusarium oxysporum f. sp. Melonis-(FOM) race1.2能力的甜瓜基因型都是一个主要目标。在本研究中，我们确定了 11 个基因标记在 FOM1.2 与甜瓜相互作用过程中对多基因抗性的作用。qRT-PCR 分析阐明了抗性基因 AMT、DXPR、Fom-2、GLUC、GalS、GRF3、MLO、PRK、RuBlsCo、TLP 和 WRKY 在接种后 7、14 和 21 天（dpi）在'Shante-F1'和'Khatouni'以及易感基因'Shante-T'和'Shahabadi'中的上调情况。我们还研究了防御相关酶活性的变化：瓜根中的几丁质酶（CHI）、β-1,3-葡聚糖酶（GLU）和过氧化物酶（POX）。在抗性 "Shante-F1 "和 "Shahabadi "的叶片和根部组织中，AMT、GLUC 和 DXPR 的转录物上调。在 7 dpi 时，'Shante-F1'根中 GalS 和 GRF3 的转录水平分别增加了 6.77 倍和 6.83 倍，而在 14 dpi 时，PRK、TLP 和 WRKYe 的转录水平分别增加了 7.84 倍、5.15 倍和 12.26 倍。然而，在 21 dpi 时，Fom-2 和 MLO 的转录水平分别增加了 5.18 倍和 8.46 倍。此外，抗性基因型叶片的 RBC 转录水平在 14 dpi 达到峰值，增加了 4.9 倍，而 AMT 在 21 dpi 增加了 2.94 倍，'Shante-F'的 GLUC 和 DXPR 在 14 dpi 分别增加了 7.11 倍和 2.91 倍。抗性品种的防御相关酶活性也上调了三倍。FOM1.2 诱导的甜瓜转录组的动态变化强调，抗性机制主要是通过涉及 CHI、GLU 和 POX 防御反应的信号通路来调节的。令人惊讶的是，AMT 基因基本上对霜霉病（Pseudoperonospora cubensis）有抗性；GLUC、MLO 和 PRK 对白粉病（Sphaerotheca fusca）有抗性；TLP 和 WRKY 对疫霉病（Phytophthora capsici）有抗性；GRF3 和 RBC 对根结线虫（Meloidogyne spp.这些基因在抗性基因型中上调，表明它们具有双重作用，可同时抵抗一种以上的病害。

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来源期刊

Plant Biology 生物-植物科学

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109

审稿时长

3 months

期刊介绍： Plant Biology is an international journal of broad scope bringing together the different subdisciplines, such as physiology, molecular biology, cell biology, development, genetics, systematics, ecology, evolution, ecophysiology, plant-microbe interactions, and mycology. Plant Biology publishes original problem-oriented full-length research papers, short research papers, and review articles. Discussion of hot topics and provocative opinion articles are published under the heading Acute Views. From a multidisciplinary perspective, Plant Biology will provide a platform for publication, information and debate, encompassing all areas which fall within the scope of plant science.