铁皮石斛白绢病响应miR171b及miR171b靶标DcGRAS基因家族的鉴定及表达分析

作     者：赖丹妮 蔡翔 陈东红 韩之刚 吴令上 斯金平 李聪 LAI Dan-Ni;CAI Xiang;CHEN Dong-Hong;HAN Zhi-Gang;WU Ling-Shang;SI Jin-Ping;LI Cong

作者机构：浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室/国家林业局铁皮石斛工程技术研究中心 

出 版 物：《农业生物技术学报》 (Journal of Agricultural Biotechnology)

年 卷 期：2022年第30卷第10期

页      面：1869-1883页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090401[农学-植物病理学] 090402[农学-农业昆虫与害虫防治] 

基　　金：浙江省农业新品种选育重大科技专项(2021C02074) 国家自然科学基金(31901235) 国家重点研发计划(2017YFC1702201) 浙江农林大学科研发展基金(2019FR010) 

主　　题：铁皮石斛 GRAS转录因子 白绢病 抗病育种 microRNA171b (miR171b) 

摘      要：铁皮石斛(Dendrobium catenatum)是多年生草本药用植物，具有益胃生津的功效。白绢病是翠雀小核菌(Sclerotium delphinii)引发的一种广谱性真菌病害，在铁皮石斛近野生栽培中一旦发病可造成全年绝收，危害巨大。本研究对翠雀小核菌侵染后的铁皮石斛进行Small RNA组和转录组测序，筛选到受microRNA171b (miR171b)调控并响应翠雀小核菌侵染的靶基因DoNSPL2-2和DoNSPL2-5，在翠雀小核菌侵染后，DoNSPL2-2与DoNSPL2-5的表达显著提高(P0.05)。采用生物信息学对铁皮石斛GRAS(gibberellic acid insensitive (GAI), repressor of GAI (RGA), and scarecrow (SCR))基因家族成员进行了鉴定和分析。结果显示，铁皮石斛51个GRAS基因家族成员被分为11个亚族，其蛋白质序列长度为345～757个氨基酸；蛋白质的相对分子质量范围为39.274 0～85.661 6 kD，蛋白质理论等电点为4.59～7.52，均含有GRAS保守结构域。转录组数据显示，DoNSPL2-2与DoNSPL2-5在铁皮石斛的根中表达显著上调(P0.05)；干旱胁迫中，DoSCL21-2与DoSCL3-3的表达量随时间延长而显著上调(P0.05)；低温胁迫中，DoCIGR1与DoSCL23-like的表达量较对照组显著上调(P0.05)。本研究对铁皮石斛miR171b及其靶基因GRAS家族进行了分析，初步阐明了miR171b-GRAS调控模型参与调控铁皮石斛防御白绢病的分子机制，为铁皮石斛抗白绢病育种提供理论依据。