植物Gly-RLK基因家族鉴定及其在苹果中的表达分析

类受体激酶（receptor like kinase，RLK）在植物生长发育和环境适应中起重要作用。前期研究发现苹果（Malus  domestica）中存在一类具有Glyco_18胞外结构域（SM000636或SM000704）的RLK，命名为Glyco_18-RLK（Gly-RLK）。本试验中以Glyco_18和Pkinase（SM000220）保守域全蛋白序列为种子序列，对53种被子植物基因组中的Gly-RLK进行鉴定，并分析其进化特征；明确苹果Gly-RLK（MdGly-RLK）的理化性状、亚细胞定位，基因在染色体上的分布、启动子区域的顺式作用元件和表达模式。结果表明，仅19种植物中存在Gly-RLK，家族成员数介于1 ~ 20，单子叶植物中均未发现该家族成员。根据进化分析将其分为8个亚组，亚组Ⅲ、Ⅶ和Ⅷ分布基因数较多。共发现6个MdGly-RLK，其编码的氨基酸序列大小、分子量和等电点分别介于451 ~ 776、50.99 ~ 87.33 kD和5.95 ~ 8.21，主要位于质膜，4个为串联重复。MdGly-RLK在苹果各组织和品种间存在不同的表达模式；接种苹果腐烂病菌（Valsa mali）后，6个MdGly-RLK均差异表达，MdGly-RLK6（MD15G1156900）可上调至对照的16.33倍。综上，Gly-RLK仅在部分双子叶植物中存在，家族成员的扩增速度较快。MdGly-RLK响应苹果生长发育和黑腐皮壳菌信号，MdGly-RLK6可作为苹果抗腐烂病研究的候选基因。     

山荆子MbLRK10L1.1基因正调控腐烂病抗性

此前从东北山荆子（Malus baccata）中发现可能参与腐烂病信号响应的WAK基因 MbLRK10L1.1，在此基础上，拟结合生物信息学分析、表达分析和功能验证研究其在腐烂病抗性中的作用机制。结果表明， MbLRK10L1.1响应Valsa mali（Vm)信号，并且在瞬时表达MbLRK10L1.1后，‘烟富6号’果实表面病斑扩散速率明显减小， FRK1（Flg22-induced Receptor-like Kinase 1）、TaNOX（Triticum aestivum NADPH oxidase）、 EDS1（Enhanced disease susceptibility 1）等相关抗病基因均有不同程度的上调表达。表明 MbLRK10L1.1可通过JA、SA、SAR以及PTI等途径正调控果实对腐烂病菌的抗性。     

解淀粉芽孢杆菌BaA-007鉴定及其对苹果腐烂病的抑制作用

从苹果韧皮组织分离获得1株潜在的生防菌菌株。基于形态和16S rDNA、gyrA鉴定其为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens），命名为BaA-007（中国农业微生物菌种保存中心，菌种编号：ACCC60382）。该菌株及其次生代谢物对苹果腐烂病菌（黑腐皮壳菌，Valsa mali）生长具有抑制作用，离体条件下可显著降低腐烂病病斑的扩散速度。以BG培养基为基础培养基，筛选其最佳培养条件为蔗糖0.5%、细菌学蛋白胨1%、硫酸二氢钾0.1%、温度36 ℃、pH 7.0。BaA-007处理后，苹果水杨酸（SA）响应性基因PR1、PR2和NPR1，茉莉酸（JA）响应性基因PDF1.2、CORONATINE INSENSITIVE 1（COI1）和AOS，乙烯（ET）响应性基因ETR1、ERF1和HEL以及几丁质合成酶B基因（Chitnase B，ChiB）在接种处理后的不同时间点均上调。综上所述，菌株BaA-007对苹果腐烂病有显著的拮抗效果，有望作为防治苹果腐烂病制剂开发的生防菌株。