黄瓜抗病基因CsROP5和CsROP10的克隆及功能分析
黄瓜(Cucumis sativus)是我国设施栽培中主要的蔬菜作物之一。多主棒孢(Corynespora cassiicola)是重要的蔬菜传染性病原真菌,可引起黄瓜棒孢叶斑病,严重危害黄瓜的生产。目前关于黄瓜对棒孢叶斑病的抗性机制研究甚少。ROP蛋白家族是植物特有的一种Rho小G蛋白,是一类非常保守的信号传导分子,因此本研究克隆了黄瓜两个基因CsROP5(Cucsa.322750)和CsROP10(Cucsa.197080),生物信息学方法分析发现CsROP5/CsROP10蛋白的保守元件包括5个序列基序(G1-G5)、丝氨酸/苏氨酸激酶识别位点和高变区(HVR);通过基因瞬时沉默和过量表达技术发现,敲除CsROP10可以影响ABA信号通路相关基因(CsPYL、CsPP2Cs、CsSnRK2s、CsABI5)、ROS信号通路相关基因(CsRBOHD、CsRBOHF)和防御相关基因(CsPR2、CsPR3)的转录水平,从而提高黄瓜对棒孢叶斑病的抗性。同时,抑制CsROP5的表达可调节ROS信号通路相关基因(CsRBOHD、CsRBOHF)和防御相关基因(CsPR2、CsPR3)的表达水平,从而增强黄瓜对棒孢叶斑病的抗性。因此,本研究初步揭示了CsROP5和CsROP10基因在黄瓜响应棒孢叶斑病菌侵染中的负调控作用。