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辣椒(Capsicum annuum)是世界上最重要的蔬菜之一,疫霉和青枯菌引起的疫病和青枯病等疾病常常导致辣椒生产严重损失,在高温高湿条件下(HTHH)损失尤其严重。基于抗病遗传改良的辣椒抗病新品种选育是解决辣椒病害问题的根本有效的技术对策,而解析辣椒免疫的分子机制是其重要基础。由于植物抗病反应在很大程度上受转录水平的调控,各种转录因子在其中起重要作用。因此,剖析转录因子的功能及其作用机制是阐明植物抗病机制的重要途径和主要内容。然而,不同转录因子在辣椒抗病中的作用及其机制仍不清楚。在本研究中,对两个辣椒转录因子CabZIP53和CaZNF830的功能进行了功能鉴定,主要结果如下:1.一个推定的bZIP转录因子(CA04g07280)的启动子上含有多个应答病原菌的顺式元件,且通过ChIP分析发现它可能是CaWRKY40的靶基因,而我们的前期研究发现CaWRKY40在辣椒应答青枯菌侵染或高温高湿逆境的防御反应过程中均起正调节作用,暗示该基因可能在上述防御反应中起作用。通过克隆该基因的全长cDNA,发现其推导的氨基酸序列含有高度保守的bZIP结构域,且在番茄的bZIP家族所有成员中与StbZIP53具有最高的同源性,因此命名为CabZIP53。2.荧光定量RT-PCR研究发现,CabZIP53在接种青枯菌或HTHH处理后的辣椒植株中表达上调。其病毒诱导沉默(VIGS)后辣椒植株对RSI的抗性降低,表现为抗病指数降低和接种病原菌生长提高,出现明显的植株萎焉表型并伴随着CaPR1,CaNPR1,CaHIR1和CaABR1等抗病相关基因相较于对照的表达下调,而对照植株却没有萎焉的迹象。此外,病毒诱导CabZIP53沉默的辣椒植株耐高温高湿(38℃,90%湿度)水平相较于对照也有明显的降低,且耐高温相关基因CaHSP24的表达也明显降低。3.在辣椒植株叶片上进行农杆菌介导的瞬时过表达,CabZIP53可激活辣椒叶片产生HR性细胞坏死和H202的积累及抗病反应,表现为接种位点较深的台盼蓝和DAB染色以及抗病或耐高温相关基因CaPR1,CaNPR1,CaHIR1和CaABR1或CaHSP24等的表达上调。4.我们还进一步分析了 CaWRKY40和CabZIP53之间在表达上的相互作用,结果表明CaWRKY40的瞬时过表达作用于CabZIP53的转录,而CabZIP53的瞬时过表达也上调CaWRKY40的表达,表明CaWRKY40和CabZIP53之间存在着正反馈环,且通过ChIP-PCR分析发现CabZIP53的启动子通过直接被CaWRKY40结合。5.植物中存在锌指转录因子(ZNF)的多基因家族,在植物生长、发育和适应环境的过程中起重要调节作用,但辣椒该家族中的大多数成员的功能及作用机制仍不清楚,特别在辣椒应答高温高湿和抗病中的作用仍未见报道。我们在辣椒基因组中发现一个推定的锌指转录因子(CA12g02120),其启动子中含有多个应答病原菌侵染和高温胁迫的顺式作用元件,暗示其可能在辣椒耐高温和抗病中起作用。鉴于此,我们对该基因的结果及其在辣椒应答高温高湿和青枯菌接种中的作用进行了研究,结果发现,该推定的锌指转录因子的推导氨基酸序列与番茄中的等植物的锌指蛋白具有87%,85%,85%,82%,61%和45%相同序列,因此我们将该基因命名为CaZNF830。通过qRT-PCR分析发现CaZNF830在辣椒植株中受RSI或HTHH处理而上调,且发现其启动子驱动的GUS在RSI或HTHH作用下表达相较于对照提高。这些结果暗示CaZNF830可能在辣椒应答RSI或HTHH中起作用。6.通过病毒诱导CaZNF830沉默(VIGS),辣椒植株对青枯菌接种的抗性显著下降,促进接种到辣椒植株上的青枯菌生长,且使辣椒植株对HTHH的耐性降低。在导致这些表型改变同时,CaZNF830沉默也降低了抗病或耐热相关标记基因(包括CaHIR1,CaNPR1,CaPR1,CaABR1或CaHSP24)的表达水平。7.通过含35S::CaZNF830-HA的GV3101细胞渗漏,RT-PCR和免疫印迹试验证实CaZNF830-HA可在辣椒叶片中稳定表达,且发现CaZNF830-HA瞬时超表达可诱导辣椒叶片产生HR性细胞坏死、H202积累和抗病或耐高温相关标记基因表达的上调。所有这些结果都表明,CapZIP53和CaZNF830在辣椒应答青枯菌侵染和高温高湿逆境的正调节因子,且说明辣椒对青枯菌抗病反应与耐高温高湿逆境紧密关联,这种关联可能是辣椒对其进化过程中青枯菌侵染致病与高温高湿逆境紧密关联进化适应的结果。本研究结果不仅有利于阐明辣椒在抗病和耐高温高湿机制,还为辣椒抗青枯病和耐高温高湿遗传改良提供了有应用价值的基因。