西瓜CGMMV胁迫下MIR319家族成员及靶基因的鉴定分析
2021-04-19孙玉燕张慧青何艳军郭平安
孙玉燕 张慧青 范 敏 何艳军 郭平安
(1浙江省农业科学院蔬菜研究所,浙江 杭州 310021;2山西师范大学生命科学学院,山西 临汾 041000)
西瓜(Citrullus lanatusL.)是葫芦科一年生蔓性草本植物,在全世界各地均有种植。目前西瓜生产受到黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV)的严重威胁。CGMMV 属于芜菁花叶病毒科烟草花叶病毒属,为正单链线状RNA 病毒,病毒粒体为杆状,大小为300 nm×18 nm[1]。CGMMV 主要侵染西瓜、甜瓜、黄瓜等葫芦科作物[2],可通过种子、花粉、土壤、介体、机械接触和水源等多种途径进行传播[3-4]。自1935年至今,已报道CGMMV 在全世界30 多个国家和地区均有分布[5-7]。近年,CGMMV 传播速度迅速加快,影响了葫芦科作物尤其是西瓜产业的发展,给商业育种、育苗培育、种子贸易、产品生产和零售等行业带来全球性危害[7]。因此,加强CGMMV的防治,提高西瓜对CGMMV 的抗性是我国乃至全球西瓜生产亟需解决的重要问题。
MiroRNAs(miRNAs)是长度为19~25 nt 调控基因表达的内源小RNA,2002年首次在植物中被报道[8]。MiRNAs 可与靶mRNA 的3′-UTR 特异性配对,引起靶mRNA 的降解或抑制其翻译,进而实现对靶基因的转录后调控。miRNAs 在植物生长发育及抗逆应答中发挥重要的作用[9]。逆境条件下,植物通过调控miRNAs 的表达进一步作用于相应的靶基因以提高植物对胁迫的抗性[10]。MIR319 是植物中一类保守的miRNA 家族,主要调节靶基因TCP和MYB转录因子的表达[11]。MIR319 及靶基因可调节植物叶片发育[12]、花器官发育[13]、次生细胞壁生物合成[14]、细胞增殖[15]及根结发育[16]等生物学过程。
此外,MIR319 及靶基因调控植物对生物胁迫的应答过程。在根结线虫(root knot nematode,RKN)的胁迫下,番茄miR319/TCP4 调节叶片茉莉酸(jasmonic acid,JA)合成基因的表达和内源激素JA 的水平,进而调控对RKN 的抗性[17]。……
