枸橼C-05抗溃疡病固有免疫（PTI）机制研究

Citrus canker caused by Xanthomonas citri subsp. Citri (Xcc) is an important quarantine disease, which seriously damages citrus industry and is very difficult to control. The fact indicates that resistant cultivars would provide a fundamental way to solve the disease control problem. Because of resistant germplasm lacking, the resistance mechanism and the breeding for citrus resistant to canker disease have difficulty to make any progress. By screening of resistant citrus genotypes for many years, we found a unique resistant citrus named as Citron C-05. The previous work indicated that PAMP triggered immunity (PTI) played some role in the resistance of Citron C-05 to Xcc infection. In this project, based on the results obtained, the key pattern recognition receptors (PRRs) related to the resistance of Citron C-05 to citrus canker will be identified. The molecular basis of these key PRR genes and the factors affecting its expression are going to be anlyzed. Furthermore, the regulation of PTI reaction in the resistance to Xcc would be revealed. The results of this project would obtain resistant PRR genes, and provide resistant gene resource for genetic improvement for resistance. Meanwhile, this project would be helpful to understand the mechanism of citrus resistant to Xcc, and guide the breeding for resistance to the disease.

溃疡病是严重危害柑橘产业的检疫性细菌病害，防治困难，选育和应用抗病品种是最终解决该病防治问题的根本途径。由于缺乏抗病资源，抗病机理研究和抗溃疡病柑橘育种步履艰难。项目组通过多年筛选，找到一个独特的抗病柑橘资源，枸橼C-05。前期工作表明，枸橼C-05存在针对溃疡病菌入侵的固有免疫（PTI）反应。本项目拟在此基础上，挖掘抗病关键模式识别受体基因（PRRs），解析PRR基因参与抗病反应的分子基础和调控方式，进一步确定柑橘抗溃疡病PTI防疫的分子机理。本研究结果不仅有助于获得柑橘抗溃疡病基因，将特有的抗病资源转换为基因资源，还将对深入理解柑橘抗溃疡病机理，以及指导柑橘抗溃疡病育种具有重要意义。

柑橘溃疡病对柑橘产业危害严重，选育和应用抗病品种是最终解决溃疡病防治问题的根本途径。项目组前期已从大量柑橘属资源中筛选获得独特的抗病种质枸橼C-05，探明其抗病机理对柑橘抗溃疡病育种将具有重要的理论和实践指导意义。已有研究显示，植物中存在与病原致病因子相对应的病原识别受体（PRR），它们能激活PTI反应，引起植物抵抗病原侵染。基于项目组前期通过转录组测序发现枸橼C-05抗性与PTI反应有关，本项目进一步研究了与枸橼C-05抗性有关的PTI反应的分子基础和调控方式，探明枸橼C-05抗溃疡病的PTI反应的分子机制。.为此，本项目从六个方面开展了研究工作，具体包括1）评价枸橼类、柠檬类、柠檬自交群体、枸橼C-05自交及其与沙田柚杂交群体等不同柑橘种质对溃疡病的抗性；2）通过溃疡病菌示踪分析枸橼C-05抗性发生过程；3）结合抗病性和感病性发生的重要时间节点挖掘与枸橼C-05抗性有关的PRR基因；4）利用不同抗/感病性种质资源挖掘重要的PRR基因LYK5参与抗病反应的分子结构；5）从病原菌的致病效应子PthA4解析其对PRR基因表达调控作用；6）通过沉默SA合成途径的关键基因分析SA途径对PRR基因表达的影响。通过这些研究工作，项目进一步证实了枸橼C-05对溃疡病菌具有高抗反应，其抗性发生在接种后4-6天的关键时期，在杂交群体中表现出受两对基因控制的遗传规律；发现LYK5、FLS2、EDS1、LRR等PRR基因表达与枸橼C-05抗溃疡病相关，LYK5启动子缺失CCGTCC-Box元件是枸橼C-05抗性产生的重要分子基础；PRR基因在溃疡病诱导表达过程中存在效应子抑制表达效应，植物体内水杨酸对不同PRR基因的反馈调节作用存在差异。项目研究成果深入探明了枸橼C-05抗溃疡病固有免疫反应的机制，为今后指导柑橘抗溃疡病育种提供了有用的基因资源和材料基础。.此外，项目申请发明专利1项，发表学术论文5 篇，获得软件著作权1项，培养7名研究生（其中，2名研究生已毕业）。总体评价，项目已按计划完成。