番茄株龄相关抗晚疫病Ph-3基因的克隆及其(防御)信号传导途径的研究

晚疫病是由致病疫霉(Phytophthora infestans)引起严重危害番茄和马铃薯作物的病害。过去几十年，已克隆了多个马铃薯抗晚疫病基因。将来自野生种醋栗番茄Solanum pimpinellifolium的Ph-3基因转入到栽培种，表现对晚疫病不同小种的广谱抗性。前人已将该基因定位于番茄第9条染色体上。本研究利用来自栽培种S. lycopersicum CLN2037B和LA4084构建的F2分离群体构建了高密度遗传连锁图谱，将Ph-3基因定位于InDel_3和P55两个标记间0.5cM内。根据番茄H1706参考基因组序列，发现该区间74kb的区间内包含8个功能基因，其中4个基因属于典型的携带APAF-1、R蛋白和CED-4区域的NB-ARC序列。每个RGA与来自马铃薯Solanum venturii抗晚疫病的基因Rpi-vnt1.1具有较高的同源性。瞬时表达证明该些RGA参与Ph-3基因介导的抗性。为了进一步克隆该基因，利用G2-4和M8-2侧翼标记获得了更多重组单株，将Ph-3基因精细定位到H1706参考基因组约26kb区域内。构建了L3708和包含Ph-3基因B25E21的BAC文库，其中B25E21表明目标区域只包含一个RGA。互补试验证明该编码CC-NBS-LRR的RGA能使感病品种Moneymaker抗晚疫病，为Ph-3基因，该基因与来自马铃薯第9条染色体抗病蛋白具有较高的氨基酸相似性。.另外，目前已明确番茄抗晚疫病R 基因表现明显的株龄相关抗性（Age-related Resistance，ARR），但抗晚疫病QTL 的抗性规律尚不明确。以携带抗晚疫病基因Ph-3 的栽培种番茄（Solanum lycopersicum）‘CLN2037B’和野生种醋栗番茄（S. pimpinellifolium）‘L3708’以及易感病材料栽培种番茄（S. lycopersicum）‘LA2818’为对照，对含有抗晚疫病QTL 的多毛番茄（S. habrochaites）‘LA2099’、‘LA1033’和‘LA1777’是否也存在株龄相关抗性进行了分析。结果表明，携带抗晚疫病QTL 的3 个材料的6 叶期和9 叶期植株病情级数均比3 叶期明显降低，表明QTL 抗性与株龄相关。利用乙烯、水杨酸和茉莉酸素合成或缺失的突变体和病毒诱导基因沉默（Virus Ind