SlWRKY1调控番茄抗南方根结线虫防卫反应的分子机制研究

WRKY transcription factors are key regulatory components of plant defense. The transplanted of a key WRKY transcription factor in disease-resistant molecular breeding can activate multiple downstream defense genes, thus improving the overall disease resistance of plants. The research on the function and regulation mechanism of tomato WRKY transcription factor is mainly focused on virus and fungus. The research on nematode is relatively delayed, and only a few WRKY transcription factors have been cloned .In the previous study, we identified some WRKY genes by the data of transcriptome sequencing, qRT - PCR confirmed a WRKY transcription factor (SlWRKY1) differentially expressed, we speculated that it may be plays an important role in regulation of defense responses. In this study, The expression pattern of SlWRKY1 was analysis by qRT-PCR,The functions of SlWRKY1 was study by virus induced gene silence(VIGS) and overexpression, The target gene and its function were identified, and its mechanism was explored in tomato defense reaction. The results of the study is expected to clarify the function and molecular mechanisms of SlWRKY1 , provide the theory basis for molecular breeding of resistance to nematodes.

WRKY转录因子在植物抗病防卫反应中起着重要的调控作用，在抗病分子育种中导入一个关键的WRKY转录因子，能激活多个下游防卫基因，从而提高植物的综合抗病性。番茄WRKY 转录因子的功能和调控机制研究多集中于病毒和真菌，抗线虫相关研究相对滞后，仅有几个WRKY转录因子被克隆。我们前期对南方根结线虫诱导的广西野生番茄抗性材料转录组测序，发现大量WRKY转录因子，qRT-PCR检测证实1个WRKY转录因子SlWRKY1差异表达，推测其可能参与了番茄与线虫互作，在抗线虫防卫反应中起重要的调控作用。本研究拟采用qRT-PCR技术分析其表达特性；应用VIGS和过表达相结合的方法研究其功能；并鉴定其靶标基因及功能，探索它在番茄防卫反应中的作用机制。研究结果可望阐明SlWRKY1诱导表达模式及抗线虫功能，明确其调控抗线虫防卫反应的分子机制，为构建高效抗线虫分子育种新途径提供理论依据。

WRKY转录因子在植物抗病防卫反应中起着重要的调控作用，在抗病分子育种中导入一个关键的WRKY转录因子，能激活多个下游防卫基因，从而提高植物的综合抗病性。番茄WRKY 转录因子的功能和调控机制研究多集中于病毒和真菌，抗线虫相关研究相对滞后，仅有几个WRKY转录因子被克隆。本研究克隆得到一个抗根结线虫相关转录因子SlWRKY1（WRKY75），SlWRKY1编码基因CDNA全长519bp，是由172个氨基酸组成的稳定蛋白；明确根结线虫、ABA、JA、SA可诱导其表达；发现SlWRKY1正调控抗性番茄对根结线虫的抗线虫反应；筛选到SlWRKY1 3个直接靶标基因，明确SlWRKY1通过介导Pto及ABA抗病通路参与调控番茄对南方根结线虫的侵染响应。发表研究论文6篇，其中1篇SCI收录；获专利授权1项；培养1名硕士研究生，已完成学位论文答辩获得硕士学位。本项目已按计划完成了所有的研究内容并获得了预期的研究结果。研究结果阐明SlWRKY1诱导表达模式及抗线虫功能，明确其调控抗线虫防卫反应的分子机制，为构建高效抗线虫分子育种新途径提供理论依据。