鑑定逆境相關蛋白基因在番茄免疫途徑抗番茄黃化捲葉泰國病毒之研究

Abstract

番茄黃化捲葉泰國病毒 (tomato yellow leaf curl Thailand virus, TYLCTHV) 對於臺灣番茄 (Solanum lycopersicum) 產業造成嚴重損害。前人研究指出雙子葉植物和單子葉植物中的逆境相關蛋白 (stress associated proteins, SAPs) 在水楊酸 (salicylic acid, SA) 所調控的抗病毒免疫途徑中扮演重要角色，為了探討番茄SAP是否具有相似的抗病毒免疫能力，本實驗目為在番茄中找出參與對抗TYLCTHV之SAPs。在模式番茄 (S. lycopersicum cv. Micro-Tom) 中進行親緣演化樹分析，確認出七個SAP基因，即SlSAP4-LIKE、SlSAP5、SlSAP5-LIKE、SlSAP8、SlSAP8-LIKE、SlSAP11和SlSAP12；其中，水楊酸可以誘導SlSAP4-LIKE、SlSAP5、SlSAP8-LIKE和SlSAP12等基因的表現量。再者，TYLCTHV的感染則可誘導SlSAP5、SlSAP8、SlSAP8-LIKE和SlSAP12的基因表現量。此外，在番茄植株中短暫過表現番茄SAP試驗發現水楊酸調控免疫相關基因受到SlSAP4-LIKE、SlSAP5、SlSAP8-LIKE和SlSAP12所調控；茉莉酸相關基因則受SlSAP8之調控；乙烯相關基因受到SlSAP8和SlSAP11的調控。另一方面，在TYLCYHV感染番茄系統中短暫過表現番茄SAP指出，SlSAP4-LIKE、SlSAP5、SlSAP8、SlSAP8-LIKE和SlSAP12可參與抗病毒免疫反應，其中，SlSAP5、SlSAP8和SlSAP8-LIKE對於減少TYLCTHV的積累有較佳的影響。此外，在in silico 啟動子分析顯示，在SlSAP5啟動子區域具有一個水楊酸反應相關的TGACG序列模體 (motif)，且SlSAP8和SlSAP8-LIKE啟動子區域則各發現一個與水楊酸反應相關的W-box序列模體。研究結果為利用SAP基因開發抗TYLCTHV策略奠定重要基礎。