蘋果6-磷酸葡萄糖酸內酯酶基因MdPGLA的克隆及功能分析

摘要：6-磷酸葡萄糖酸內酯酶（PGL）是氧化戊糖一磷酸途徑的關鍵酶，在糖代謝以及植物免疫反應中發揮著重要作用。本研究基于前期轉錄組測序結果篩選出對輪紋病有強烈響應的基因MD01 G1226300，并對該基因進行克隆鑒定與功能分析。結果表明，接種輪紋病菌6d后，‘魯麗’蘋果的病斑面積顯著小于其親本‘皇家嘎啦’和‘藤牧1號’；qRT-PCR分析發現MD01 G1226300被強烈誘導表達，但在‘魯麗’中的表達水平顯著低于‘皇家嘎啦’和‘藤牧1號’。生物信息學分析結果表明，MD01 G1226300的cDNA全長762 bp，編碼253個氨基酸，MDOIG1226300蛋白相財分子量為28.04 kDa，理論等電點為5.85，為穩定的親水性蛋白，屬于SugarP_isomerase超家族，存在6個可能的活性位點，無跨膜結構域且整體位于膜外區，三級結構主要由α螺旋和B折疊形成：通過同源序列比對分析后命名為MdPCLA，與梨PbPGL4進化關系最近，氨基酸序列同源性為70. 13%。超表達MdPGIA的轉基因蘋果愈傷組織對輪紋病的抗性以及抗性相關基因的表達水平顯著低于對照，表明MdPGIA負調控蘋果對輪紋病的抗性。本研究結果豐富了蘋果中PGL家族基因響應生物脅迫的理論體系，為蘋果抗病分子機制解析和通過遺傳性狀改良創制抗病蘋果新種質提供了參考基因。

關鍵詞：蘋果：MdPGIA；輪紋病：基因克?。汗δ茯炞C

中圖分類號：S661.1：Q785 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2024） 08-0016-07

蘋果（Malus domestica Borkh.）是溫帶地區種植面積最大、經濟價值最高的水果之一，但其產量和品質常受病蟲害影響，嚴重制約蘋果產業的健康發展。由葡萄座腔菌（Botryosphaeria dothidea）引起的蘋果輪紋病（apple ring rot）又稱粗皮病，易造成果實腐爛，引起樹勢衰弱或整株死亡，是我國蘋果主產區最嚴重的病害之一?！?br>