GhMAPK参与调控棉花对链格孢的抗性

丝裂原活化蛋白激酶 (mitogen-activated protein kinase, MAPK) 级联途径, 由三种级次磷酸化的MAPKKK (MAPK kinase kinase)、MAPKK (MAPK kinase)和MAPK蛋白激酶组成, 广泛参与植物防御反应的调控。本文利用已发布的陆地棉Gossypium hirsutum L. 全基因组数据, 对其中的MAPK家族基因编码序列进行多序列比对和聚类分析。结果显示, 53个GhMAPK大都含有植物MAPK保守的TXY基序, 并且能够聚集到AtMAPK的A、B、C、D四个族中。进而利用病毒诱导的基因沉默 (virus-induced gene silencing, VIGS) 技术, 研究GhMAPK是否参与调控棉花对链格孢 Alternaria alternata 抗性。链格孢是引起棉花轮纹斑病并导致棉花早衰的主要病原真菌。结果发现, 沉默GhMAPK3、GhMAPK7、GhMAPK9及GhMAPK19的棉花植株, 抗病性显著下降, 表明这4种GhMAPK正调控棉花对链格孢的抗性。进一步利用靶向性沉默策略, 验证这4种GhMAPK中各同源基因对棉花链格孢抗性的调控作用。结果显示, 仅同源基因GhMAPK3b、GhMAPK7b、GhMAPK7c、GhMAPK9a、GhMAPK9b、GhMAPK19b和GhMAPK19c参与正调控棉花对链格孢的抗性, 而同源基因GhMAPK3a、GhMAPK7a、GhMAPK7d和GhMAPK19a并不调控棉花对链格孢的抗性