H2S通过CsMYB30激活黄瓜病程相关蛋白表达

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黄瓜(Cucumis sativus Linn)是重要的蔬菜作物,属葫芦科甜瓜属植物,果实清脆爽口,营养价值丰富。灰霉病是黄瓜易感染的病害之一,在全国各地均有发生,影响黄瓜产量。灰霉病对黄瓜危害的主要部位是幼瓜和叶片。硫化氢(H2S)是一种重要的气体信号分子,在植物体内内源性地产生,调控植物的生长发育,提高植物的抗逆能力。本论文以黄瓜9930为材料,克隆CsMYB30转录因子,探索其在H2S信号提高黄瓜病程相关蛋白PR1基因表达,增强抵抗灰霉病的机制,为后续H2S信号提高植物抗病机制研究的开展提供基础。本论文结果如下:(1)对黄瓜CsMYB30(GenBank:XM_011652633)转录因子编码基因进行原核表达和纯化。(2)凝胶阻滞和体外CHIP实验表明:重组His-CsMYB30蛋白可以与病程相关蛋白CsPR1基因启动子结合;生理浓度H2S处理(25 mmol/L)可以增强CsMYB30的巯基化修饰水平,并且增强CsMYB30与CsPR1启动子的结合。(3)探究并建立黄瓜9930子叶节组织培养的快繁体系,诱导丛生芽的培养基激素最佳配比为MS+6-BA(2.0 mg/L)+ABA(1.0 mg/L)+Ag NO3(1.0 mg/L)+3%蔗糖;最适伸长培养基为MS+6-BA(0.05 mg/L)+3%蔗糖,0.05 mg/L、0.1 mg/L和0.2 mg/L的6-BA浓度对丛生芽的伸长诱导成功率相差不大。(4)探究并建立黄瓜9930子叶节组织培养的愈伤诱导体系,明确黄瓜在通过外植体诱导再生芽和遗传转化过程中的每个阶段的时长、转化的最佳时期和激素最适浓度配比。遗传转化体系中,诱导、增殖、伸长和生根阶段的最适培养基分别为:MS+6-BA(2.0 mg/L)+ABA(1.0 mg/L)+Ag NO3(1.0 mg/L)+3%蔗糖+amp(400 mg/L)+筛选抗生素(Kan 100 mg/L)、MS+6-BA(2.0 mg/L)+Ag NO3(1.0 mg/L)+3%蔗糖+amp(200 mg/L)+筛选抗生素(Kan 100 mg/L)、MS+6-BA(0.2 mg/L)+3%蔗糖+amp(100 mg/L)+筛选抗生素(Kan 50 mg/L)、MS+3%蔗糖+amp(100 mg/L)+筛选抗生素(Kan 30 mg/L)。(5)构建植物转化载体35S-CsMYB30-XF350,利用上述两种体系转化黄瓜9930子叶节。综上,本论文表明,H2S气体信号通过对转录因子CsMYB30的巯基化修饰,增强其靶启动子的结合,从而促进黄瓜病程相关蛋白PR1的基因表达,提高黄瓜对灰霉病的抵抗;进行了过表达CsMYB30的黄瓜转基因植株构建,尚未获得转基因阳性植株。
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