在Cucurbita pepo中鉴定PLATZ基因家族，并对CpPLATZ4在白粉病胁迫响应中的功能进行分析

《Functional & Integrative Genomics》：Identification of the PLATZ gene family in Cucurbita pepo and functional analysis of CpPLATZ4 in powdery mildew stress response

植物锌指转录因子PLATZ家族调控黄瓜白粉病抗性机制研究，发现17个PLATZ基因分为四亚类，其CpPLATZ4通过调控ROS积累、抗氧化酶活性及DREB2互作抑制真菌菌丝生长。

　　

摘要

富含AT序列和具有锌结合能力的PLATZ家族是一组植物特异性的锌指转录因子，它们调控植物的生长、发育和应激反应，但其在生物胁迫防御中的作用仍不甚明了。本文对Cucurbita pepo中的PLATZ基因进行了全基因组分析，并研究了它们在抗白粉病中的作用。基因组筛查发现了17个PLATZ基因位点，这些位点聚类为4个亚家族，分布在13条染色体上，每个亚家族内部具有保守的基因结构和motif。启动子顺式元件分析显示，这些基因富含光响应、激素响应和胁迫响应的调控motif。在白粉病感染条件下进行qRT-PCR分析后发现，CpPLATZ4在抗性品系R1中表达上调，在感病品系S1中表达下调，从而将其表达与抗病性联系起来。亚细胞定位实验确认CpPLATZ4定位于细胞核内。酵母双杂交和双分子荧光互补实验表明CpPLATZ4与脱水响应元件结合蛋白2（CpDREB2）相互作用，提示可能存在一个参与防御调节的蛋白质复合体。短暂过表达CpPLATZ4可通过触发活性氧（H?O?和O??）的积累、激活抗氧化酶（SOD、CAT、POD）以及降低丙二醛（MDA）的水平来增强抗性，从而维持细胞完整性并抑制真菌菌丝生长；相反，沉默CpPLATZ4则会产生相反的效果：活性氧积累减少、抗氧化酶活性降低、MDA含量增加以及真菌定殖增强。这些发现表明PLATZ基因是植物抗白粉病的关键调控因子，特别强调CpPLATZ4可作为培育抗病葫芦科作物的分子育种目标。