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甜瓜(Cucumis melo L.)是我国重要的经济作物之一,其生长发育经常受到各种病害的影响,导致产量和品质下降。白粉病是甜瓜生产中的重要病害,危害植株全株,伴随着生长发育的整个过程。当植物受到病原菌侵染时,植物体内会发生一系列生理生化变化,形成复杂的信号转导途径,将外界信号传递到细胞内,从而引起抗逆基因表达,抵御逆境胁迫。促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activted protein kinase,MAPK)级联途径在植物信号转导过程中发挥着重要作用。本课题组前期研究发现CmMAPK3和CmMAPK7受红光(160μmol m-2s-1·6 h)诱导上调表达,甜瓜幼苗接种白粉病菌后其表达量高于对照,但红光诱导后再接菌,两个基因的转录水平低于单独接菌处理。因此,我们构建了病毒诱导基因沉默载体,对两个基因的抗白粉病功能做了初步研究,主要结果如下:1.采用In-Fusion方法,构建CmMAPK3和CmMAPK7沉默载体。在甜瓜幼苗子叶完全展开时,利用子叶注射法将菌液(TRV:00,TRV:CmMAPK3,TRV:CmMAPK7)真空渗入甜瓜幼苗两片子叶,注射后25 d通过实时荧光定量技术(qRT-PCR)鉴定沉默植株。检测结果表明沉默植株中CmMAPK3和CmMAPK7表达量分别是空载对照的0.30.6倍,表明我们获得了CmMAPK3和CmMAPK7瞬时沉默植株。2.在薄皮甜瓜瞬时沉默幼苗(TRV:00,TRV:CmMAPK3,TRV:CmMAPK7)“3叶1心”时期,分别接种白粉病菌及红光诱导后接种白粉病菌处理。发现接种白粉病菌后5 d叶片有明显的发病症状,随着侵染时间延长,病斑面积不断扩大。但是,CmMAPK3和CmMAPK7沉默植株(TRV:CmMAPK3和TRV:CmMAPK7)病斑面积小于空载植株(TRV:00),病情指数显著低于空载对照。并且红光诱导后再接菌,发病症状明显减轻,病情指数低于单独接种白粉病菌处理。DAB和台盼蓝染色均表明沉默植株活性氧积累减少,死细胞数量降低。接种后5 d和7 d时超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性高于空载对照,且红光诱导后接种白粉病菌,沉默植株5 d和7 d时POD和CAT活性高于单独接种白粉病菌处理。以上结果表明CmMAPK3和CmMAPK7沉默植株抗病性增强,红光减轻了白粉病发生。3.通过测定单独接种白粉病菌及红光诱导后接种白粉病菌的空载与沉默植株中4个13-CmLOXs基因表达量,发现在单独接种白粉病菌条件下,CmLOX10、CmLOX12、CmLOX18均在接种后5 d显著上调表达,随着侵染时间延长,表达量逐渐增加。红光诱导后接种白粉病菌,4个13-CmLOXs均在第5 d时被诱导显著上调表达。CmMAPK3沉默植株CmLOX10和CmLOX18基因表达量显著高于其他处理;CmMAPK7沉默植株CmLOX12表达量显著高于空载对照。此外,我们还发现红光诱导后接种白粉病菌7 d时沉默植株脂氧合酶(LOX)活性显著高于空载植株。表明CmMAPK3和CmMAPK7可能通过调控13-CmLOXs参与抗病反应。4.红光诱导后,CmMAPKK2-1和CmMAPKK9显著上调表达。接种白粉病菌后所有CmMAPKKs均被诱导上调表达,而且红光诱导后接种白粉病菌,其表达量低于单独接种白粉病菌植株。此外,酵母双杂交试验结果显示CmMAPKK2-1与CmMAPK3和CmMAPK7互作,而CmMAPKK9与CmMAPK3互作。表明CmMAPKK2-1可能通过CmMAPK3和CmMAPK7参与调控甜瓜白粉病抗性,而CmMAPKK9可能通过CmMAPK3参与调控甜瓜白粉病抗性。综上,CmMAPK3和CmMAPK7在薄皮甜瓜抗白粉病中起负调控作用,其上游可能有CmMAPKK2-1和CmMAPKK9参与,下游可能调控13-CmLOXs。