辣椒应答疫霉侵染的ERF转录因子的分子特性及功能研究

辣椒是一种具有重要经济价值的蔬菜作物。然而，在辣椒生产中经常遇到疫霉的危害，使辣椒的产量和品质受到了严重的影响；培育抗疫霉病的辣椒品种是解决辣椒疫病危害的根本技术途径，辣椒抗疫病的分子生物学研究则是实现辣椒抗病遗传改良的重要基础研究。AP2/ERF家族中含有在抗逆反应中起重要调节作用的转录因子，其分子特性与功能分析是剖析植物抗病分子机制的关键环节。通过前期项目组已分离得到一个辣椒ERF全长基因，经生物信息学分析推测其在辣椒应答疫霉防御反应中起着一定的作用。本项目拟通过ERF转录因子结合顺式作用元件、应答元件激活效率、亚细胞定位分析、表达特性与基因拷贝数分析、ERF超表达与VIGS沉默对辣椒抗疫霉病的影响分析，揭示辣椒ERF转录因子的分子特性及在辣椒抗疫病反应中的作用。本研究不仅有利于阐明辣椒抗疫病的分子机制，还可望为辣椒等植物抗病基因工程提供有应用价值的基因。

辣椒（Capsicum annuum L.）是一种具有重要经济价值的茄科作物，然而，在辣椒生产中经常遇到疫霉的危害，使辣椒的产量和品质受到了严重的影响。培育，推广及应用抗逆品种是当前和今后解决辣椒品质问题的最为根本有效的技术对策，辣椒抗病分子机制的阐明则有利于促进现代生物技术和常规育种相结合，进而有效的促进辣椒抗逆遗传改良。本研究从辣椒均一化cDNA文库中分离得到一个辣椒ERF全长基因，经生物信息学分析推测其在辣椒应答疫霉防御反应中起着一定的作用。对该基因进行了与特定顺式作用原件互作的瞬间表达、亚细胞定位、基因拷贝数分析以及在不同逆境下转录表达的荧光定量 PCR 分析，并对 ERF 在烟草中超表达对疫霉菌接种抗性和高温抗性的影响进行了分析，研究发现定位于细胞核可与 GCC 盒结合的 CaERF的转录表达受各种生物和非生物逆境不同程度诱导，过量表达CaERF显著提高转基因烟草一系列防御反应相关基因的表达，并介导了转基因烟草对高温和疫霉病的抗性。结果表明该基因在辣椒抗病或抗逆防御反应中起着重要的调节作用。本研究具有一定的的学术价值和应用前景，有利于阐明辣椒抗疫病的分子机制，还可望为辣椒等植物抗病基因工程提供有应用价值的基因。