华北农学报

作者：刘鑫, 李倩, 刘芳明, 丁明亚, 杨志辉, 朱杰华

单位：1 河北农业大学 植物保护学院, 河北 保定 071000；2 河北省农作物病虫害生物防治技术创新中心, 河北 保定 071000；3 围场满族蒙古族自治县马铃薯研究院, 河北 围场 068450

关键词：马铃薯早疫病,<i>StCAT1</i>,<i>StCAT3</i>,VIGS,H₂O₂,

基金：现代农业产业技术体系建设专项(CARS 09); 国家重点研发计划项目(2024YFD1401204)

过氧化氢酶(CAT)在植物抵抗外界生物胁迫中发挥着重要作用。为了探究StCAT1与StCAT3基因在马铃薯抗早疫病菌侵染过程中的作用,通过RT-PCR方法克隆得到了StCAT1与StCAT3的cDNA,测序结果表明,这2个基因的全长均为1 479 bp,均编码493个氨基酸。通过构建系统发育树发现,StCAT1与番茄的SlCAT1有高度同源性,StCAT3与番茄SlCAT3还有彭氏番茄的SpCAT3有高度同源性。茄链格孢侵染马铃薯6 d后,StCAT1显著上调约3.9倍,StCAT3显著上调约8.7倍。进一步构建了StCAT1与StCAT3共沉默载体,利用VIGS技术对StCAT1与StCAT3进行瞬时共沉默,利用qRT-PCR筛选获得了StCAT1与StCAT3有效共沉默马铃薯株系VIGS-3。对马铃薯沉默株系接种早疫病菌,沉默株系的叶片病斑面积显著大于对照组,其与对照组相比增大42%,表明StCAT1与StCAT3共沉默后可降低马铃薯植株的早疫病抗性。同时,利用DAB染色法测定了共沉默株系叶片的H2O2水平,发现沉默株系的H2O2含量显著高于对照组,共沉默株系叶片的DAB染色强度是对照组的3.8倍。上述结果表明,StCAT1与StCAT3可通过调节H2O2水平介导马铃薯对早疫病的抗性,为揭示StCAT1与StCAT3在马铃薯抗早疫病中的分子调控机制奠定理论基础。

来源：2025年第5期

《华北农学报》期刊编辑部

查看华北农学报杂志2025年第5期