黄瓜CsCBS克隆及其对霜霉病和棒孢叶斑病抗性功能的初步验证

黄瓜霜霉病和棒孢叶斑病由藻界卵菌门古巴假霜霉菌[Pseudoperonospora cubensis(Berk.M.A.Curtis)Rostovzev]及多主棒孢霉[Corynespora cassiicola(BerkCurt)Wei]侵染引起,是黄瓜生产主要病害。文章利用抗霜霉病与棒孢叶斑病黄瓜品种‘D9320’和感霜霉病与棒孢叶斑病黄瓜品种‘D0401’为试验材料,通过转录组测序技术筛选黄瓜抗病性候选基因CsCBS,探究CsCBS基因在黄瓜抗两种病害中作用。克隆获黄瓜CsCBS,其包含1个1 263 bp开放阅读框,编码420个氨基酸。在编码区有11个外显子,9个内含子,含1个CBS结构域和1个DUF结构域。在单一接种棒孢叶斑病菌、霜霉病菌及同时接种两种病原菌3种处理下,接种2~24 h,CsCBS在抗病品种‘D9320’中表达量均显著高于对照;同时接种2种病原菌处理在4 h时表达量最高,为对照57倍。CsCBS对棒孢叶斑病菌响应最强烈,且持续时间长。在感病品种‘D0401’中,CsCBS表达量均低于对照或与对照持平,表达量极低且过表达CsCBS,显著提高其对霜霉病及棒孢叶斑病抗性。CsCBS转基因黄瓜T_0代植株丙二醛含量显著低于对照,可溶性糖含量高于对照。研究结果为阐述黄瓜双抗分子机理提供理论基础。