木质素合成和MAPK信号通路在增强苦瓜抗枯萎病的应用

本发明属于蔬菜抗病研究，具体涉及木质素合成和mapk信号通路在增强苦瓜抗枯萎病的应用。

背景技术：

1、苦瓜(momordica charantia l.)是一种天然保健蔬菜，药理研究表明，苦瓜具有降血糖、抗氧化等保健作用，随着人们对苦瓜营养价值和诸多食疗功效认识的提高，苦瓜产业发展迅速，栽培面积逐年扩大。但在苦瓜生产中,由于多年连作导致土壤环境恶化,连作障碍日益严重,土传病害随之加重。苦瓜枯萎病是由尖孢镰刀菌苦瓜专化型(fusariumoxysporum f.sp.momordicae)引起的一种典型的土传病害,在中国各苦瓜种植区均有发生,可造成苦瓜萎蔫干枯,最终全株死亡。据报道,苦瓜枯萎病一般发病率为15％～25％,严重时高达60％～80％,病害流行时田间出现大量死藤,给江西省苦瓜的生产带来严重经济损失。目前对苦瓜抗病基因的鉴定及抗病分子机制的研究尚不多见。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明采用尖孢镰刀菌苦瓜专化型致病菌接种bk0604(高抗)和lk0901(高感)，鉴定苦瓜对枯萎病的抗性相关基因。然后，通过rna测序、抗氧化酶活性检测和超微结构分析，发现木质素生物合成和钙介导的mapk信号通路可能调控木质素的形成，诱导与枯萎病抗性相关的致病相关(pr)基因的表达。为了更好地增强苦瓜抗枯萎病能力，本发明提供了木质素合成和mapk信号通路在增强苦瓜抗枯萎病的应用。

2、本发明采用了下述技术方案：

3、本发明提供木质素合成和mapk信号通路在增强苦瓜抗枯萎病的应用。

4、特别地是，通过控制苦瓜中pal,cyp73a,ccomt,cad和pod基因中的一种或多种持续高表达促进苦瓜中木质素的合成，从而增强苦瓜抗枯萎病的能力。

5、特别地是，通过calm/cml通路介导no来增强细胞壁抵抗能力，促进calm/cml同源基因表达水平来提高苦瓜抗病能力。

6、特别地是，通过钙离子调控cdpk及其下游rboh基因的表达，催化组织中ros(活性氧)的生成，通过抑制fls2的表达来抑制ros产量的快速增加。fls2可与bak1形成复合体，这可以将病原体相关的分子模式信号感知与转导联系起来。

7、特别地是，通过钙离子激活mapk信号通路，诱导防御相关基因的表达。

8、本发明还提供一种增强苦瓜抗枯萎病能力的方法，通过施加促进木质素合成的肥料或促进剂来增强苦瓜抗枯萎病能力。

9、为鉴定苦瓜对枯萎病的抗病基因，本发明采用接种bk0604(高抗枯萎病)和lk0901(高感枯萎病)。通过然后通过rna序列、抗氧化酶活性测定和超微结构观察，发现木质素生物合成和钙介导的mapk信号通路可能通过调控木质素形成和诱导致病相关(pr)基因的表达参与了枯萎病的抗性。本发明还揭示了真菌感染、植物细胞壁分解代谢和调控途径之间的分子关系。该研究结果为进一步研究枯萎病相关基因和分子育种提供了有价值的信息。

技术特征：

1.木质素合成和mapk信号通路在增强苦瓜抗枯萎病的应用。

2.根据权利要求1所述的木质素合成和mapk信号通路在增强苦瓜抗枯萎病的应用，其特征是：通过控制苦瓜中pal,cyp73a,ccomt,cad和pod基因中的一种或多种持续高表达促进苦瓜中木质素的合成，从而增强苦瓜抗枯萎病的能力。

3.根据权利要求1所述的木质素合成和mapk信号通路在增强苦瓜抗枯萎病的应用，其特征是：通过calm/cml通路介导no来增强细胞壁抵抗能力，促进calm/cml同源基因表达水平来提高苦瓜抗病能力。

4.根据权利要求1所述的木质素合成和mapk信号通路在增强苦瓜抗枯萎病的应用，其特征是：通过钙离子调控cdpk及其下游rboh基因的表达，催化组织中活性氧的生成，通过抑制fls2的表达来抑制ros产量的快速增加，fls2可与bak1形成复合体，将病原体相关的分子模式信号感知与转导联系起来。

5.根据权利要求1所述的木质素合成和mapk信号通路在增强苦瓜抗枯萎病的应用，其特征是：通过钙离子激活mapk信号通路，诱导防御相关基因的表达。

6.一种增强苦瓜抗枯萎病能力的方法，其特征是：通过施加促进木质素合成的肥料或促进剂来增强苦瓜抗枯萎病能力。

技术总结
本发明公开了木质素合成和MAPK信号通路在增强苦瓜抗枯萎病的应用，通过控制苦瓜中PAL,CYP73A,CCoMT,CAD和POD基因中的一种或多种持续高表达促进苦瓜中木质素的合成，从而增强苦瓜抗枯萎病的能力；通过钙离子激活MAPK信号通路，诱导防御相关基因的表达。本发明还提供一种增强苦瓜抗枯萎病能力的方法，通过施加促进木质素合成的肥料或促进剂来增强苦瓜抗枯萎病能力。

技术研发人员：关峰,万新建,石博,张景云
受保护的技术使用者：江西省农业科学院蔬菜花卉研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11