加強(qiáng)對柑橘潰瘍病的防控研究是柑橘產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需求。為了突破優(yōu)質(zhì)候選基因不多、功能和分子機(jī)制研究不深等制約柑橘抗?jié)儾》肿佑N的瓶頸，作者及所在團(tuán)隊(duì)長期致力于挖掘柑橘抗、感潰瘍病相關(guān)基因研究。本著作介紹了作者長期以來圍繞柑橘抗、感潰瘍病基因的一系列原創(chuàng)研究成果，是作者所在團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)的多個科研項(xiàng)目的凝練和總結(jié)，主要涉及柑橘抗、感潰瘍病相關(guān)基因的挖掘、功能驗(yàn)證以及機(jī)理解析等方面的研究。
本書適用于植物分子生物學(xué)、植物病理學(xué)等領(lǐng)域從事教學(xué)和科研的師生學(xué)者及研究人員和技術(shù)人員作為參考書使用。

李強(qiáng)
·西南大學(xué)副教授、研究生導(dǎo)師
·法國國家科學(xué)研究中心(CNRS)和法國圖盧茲大學(xué)(UPS)博士
·法國國立植物基因組資源中心(CNRGV)訪問學(xué)者
·數(shù)據(jù)庫RedOxiBase和CitGVD的創(chuàng)建者。在西南大學(xué)致力于柑橘抗病分子育種和全基因組選擇育種研究。在國內(nèi)外期刊發(fā)表研究論文60余篇，授權(quán)專利30余項(xiàng)，擔(dān)任20余家雜志的評審專家。

柑橘是世界第一大水果，也是我國最重要的果樹之一，柑橘產(chǎn)業(yè)已成為我國優(yōu)勢農(nóng)業(yè)和效益農(nóng)業(yè)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。柑橘潰瘍病是對柑橘產(chǎn)業(yè)危害最嚴(yán)重的病害之一，給柑橘產(chǎn)業(yè)造成了巨大損失。培育抗病品種是防控柑橘潰瘍病最根本和最有效的方式之一。近年來日趨成熟的分子育種技術(shù)為培育抗病品種開辟了一條捷徑。發(fā)掘抗病相關(guān)基因，解析其作用機(jī)制可為柑橘抗?jié)儾》肿佑N提供重要的基因資源和理論依據(jù)，對柑橘抗病品種培育和潰瘍病防控都具有重要意義。
本團(tuán)隊(duì)依托國家柑桔品種改良中心、國家柑桔工程技術(shù)中心、西部（重慶）科學(xué)城種質(zhì)創(chuàng)制大科學(xué)中心等科研平臺，長期聚焦柑橘抗、感潰瘍病基因的挖掘、功能驗(yàn)證和機(jī)理研究，取得了系列成果。本書以這些研究成果為素材，系統(tǒng)總結(jié)了作者所在團(tuán)隊(duì)的研究進(jìn)展，為柑橘抗?jié)儾》肿佑N提供了重要的理論基礎(chǔ)和候選基因資源，是柑橘抗?jié)儾》肿佑N的重要技術(shù)儲備。本書以解決科學(xué)問題為核心，結(jié)合以往發(fā)表的論文以及未發(fā)表的數(shù)據(jù)，查漏補(bǔ)缺、重新組織，總結(jié)、提煉和升華而成。
本書共分五篇十七章。第一篇緒論，主要介紹了研究背景和技術(shù)體系，包括柑橘與潰瘍?。ǖ谝徽拢?、柑橘潰瘍病的防治（第二章），也進(jìn)一步介紹了潰瘍病分子研究通用的研究技術(shù)體系（第三章）。第二～五篇從幾個方面挖掘了柑橘潰瘍病抗、感病基因，并深入研究了這些基因的功能，為研究柑橘抗、感潰瘍病的機(jī)制提供了分子基礎(chǔ)。其中，第二篇介紹柑橘抗、感潰瘍病的轉(zhuǎn)錄因子，包括CsAP2-09（第四章）、CsBZIP40（第五章）、CsWRKY43（第六章）、CsWRKY61（第七章）、CitMYB20（第八章）和CiNPR4（第九章）；第三篇介紹柑橘抗、感潰瘍病的受體，包括CsWAKL08（第十章）、CsLYK6（第十一章）和CsNBS-LRR（第十二章）；第四篇介紹植物ROS平衡調(diào)控酶系統(tǒng)對柑橘潰瘍病的作用，包括CsPRX25（第十三章）、CsGSTU18和CsGSTF1（第十四章）；第五篇介紹植物細(xì)胞壁代謝相關(guān)基因?qū)Ω涕贊儾〉挠绊?，包括CsXTH04（第十五章）、CsPAE2（第十六章）和CsPGIP（第十七章）。本書是柑橘抗、感潰瘍病分子基礎(chǔ)以及分子育種研究技術(shù)和成果的系統(tǒng)性科研集成。
本書是多人合作的產(chǎn)物，其中李強(qiáng)撰寫第四至六章、十至十七章以及附錄、前言、后記，共計(jì)210千字，并進(jìn)行了全文統(tǒng)稿；何永睿撰寫第一、二、四章以及附錄，共計(jì)30千字；龍琴撰寫第七章以及附錄，共計(jì)25千字；鄒修平撰寫第二、三章，共計(jì)20千字；彭愛紅撰寫第九章，共計(jì)15千字；姚利曉撰寫第八章，共計(jì)10千字。
在這里還要特別感謝柑橘生物育種團(tuán)隊(duì)帶頭人、國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（柑橘）產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家陳善春研究員，在其帶領(lǐng)下，我們才有了明確的研究方向，也得到了殷實(shí)的資金支持，也才能取得豐碩的成果。還要感謝雷天剛、宋慶瑋、許蘭珍老師等在本項(xiàng)目執(zhí)行期間有關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作和研究思路的幫助和指導(dǎo)。感謝研究生傅佳、樊捷、黃馨、楊雯、喻奇緣、秦秀娟、張晨希、線寶航、竇萬福、胡安華、祁靜靜、范海芳、賈瑞瑞、周鵬飛、張婧蕓，本科生任柳蔭、黃容和張嘉怡等在實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析和文稿校對過程中的辛苦付出。
由于編寫時間倉促，著者水平有限，書中難免會存在疏漏與不足之處，敬請各位專家、讀者提出意見和建議。

著者
2024年1月

第一篇 緒論
第一章 柑橘與柑橘潰瘍病  002
第一節(jié) 柑橘概述  002
一、柑橘  002
二、柑橘的用途  002
第二節(jié) 柑橘產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與面臨的問題  003
一、柑橘產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀  003
二、柑橘產(chǎn)業(yè)面臨的問題  004
第三節(jié) 柑橘潰瘍病及其危害  004
一、柑橘潰瘍病  004
二、柑橘潰瘍病的危害  004
第四節(jié) 柑橘潰瘍病菌的侵染與傳播  005
一、柑橘潰瘍病菌的侵染  005
二、柑橘潰瘍病的傳播  005

第二章 柑橘潰瘍病的防治  007
第一節(jié) 綜合防治策略  007
一、控制傳染源  007
二、切斷遠(yuǎn)距離傳播途徑  008
三、培育抗病新品種  008
第二節(jié) 抗、感病基因資源及應(yīng)用  009
一、非柑橘源抗病相關(guān)基因及應(yīng)用  009
二、柑橘源抗病相關(guān)基因及應(yīng)用  010

第三章 柑橘抗病分子育種的技術(shù)體系和研究方法  012
第一節(jié) 基因轉(zhuǎn)化體系  012
一、表達(dá)載體  012
二、柑橘遺傳轉(zhuǎn)化和鑒定  012
三、柑橘瞬時轉(zhuǎn)化  013
四、病毒介導(dǎo)的基因沉默  014
第二節(jié) 柑橘潰瘍病抗性評價(jià)體系  015
一、針刺法  015
二、注射法  015
三、柑橘潰瘍病菌生長曲線  015
第三節(jié) 分子生物學(xué)方法  016
一、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)互作  016
二、蛋白質(zhì)與DNA 互作  016
第四節(jié) 生物信息學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法  017
一、主要的生物信息學(xué)方法  017
二、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法  018


第二篇 轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子
第四章 CsAP2-09 在柑橘潰瘍病中的功能  020
第一節(jié) AP2/ERF 轉(zhuǎn)錄因子的研究背景  020
一、AP2/ERF 轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)與分類  020
二、AP2/ERF 轉(zhuǎn)錄因子的功能  021
第二節(jié) 柑橘AP2 家族分析  021
一、柑橘AP2 家族的鑒定  021
二、柑橘AP2 家族保守結(jié)構(gòu)域和系統(tǒng)發(fā)育分析  022
三、柑橘AP2 家族受潰瘍病誘導(dǎo)的表達(dá)模式  022
第三節(jié) CsAP2-09 的生物信息學(xué)和表達(dá)分析  024
一、CsAP2-09 的生物信息學(xué)特征  024
二、CsAP2-09 受外源激素誘導(dǎo)表達(dá)  026
三、CsAP2-09 的亞細(xì)胞定位和轉(zhuǎn)錄激活活性  026
第四節(jié) CsAP2-09 正調(diào)控柑橘潰瘍病抗性  027
第五節(jié) CsAP2-09 調(diào)控柑橘潰瘍病抗性的分子機(jī)制  029
一、CsAP2-09 過表達(dá)植株的轉(zhuǎn)錄組分析  029
二、CsAP2-09 調(diào)控水楊酸和茉莉酸的合成  031
三、CsAP2-09 調(diào)控過氧化物酶和超氧化物歧化酶活性  031
四、CsAP2-09 調(diào)控柑橘活性氧水平  032
五、CsAP2-09 調(diào)控柑橘潰瘍病菌侵染的超敏反應(yīng)  034
六、CsAP2-09 調(diào)控植物細(xì)胞木質(zhì)素化  034
七、CsAP2-09 與多個抗病相關(guān)蛋白互作  035
第六節(jié) 本章小結(jié)  036

第五章 CsBZIP40 在柑橘潰瘍病中的功能  038
第一節(jié) BZIP 轉(zhuǎn)錄因子的研究背景  038
第二節(jié) 柑橘BZIP 家族分析  039
一、柑橘BZIP 家族  039
二、柑橘BZIP 家族染色體定位和基因復(fù)制  041
三、柑橘BZIP 家族的信息學(xué)特征  041
第三節(jié) CsBZIP40 的表達(dá)分析  043
一、CsBZIP40 的亞細(xì)胞定位  043
二、CsBZIP40 受潰瘍病的誘導(dǎo)表達(dá)模式  044
三、CsBZIP40 受外源激素的誘導(dǎo)表達(dá)模式  044
第四節(jié) CsBZIP40 正調(diào)控柑橘潰瘍病抗性  045
一、CsBZIP40 過表達(dá)增強(qiáng)柑橘潰瘍病抗性  045
二、CsBZIP40 的干擾表達(dá)可增強(qiáng)柑橘潰瘍病易感性  045
第五節(jié) CsBZIP40 調(diào)控柑橘潰瘍病抗性的機(jī)制  047
一、CsBZIP40 與CsNPR1 互作并調(diào)控水楊酸合成  047
二、CsBZIP40 調(diào)控水楊酸響應(yīng)基因  047
三、CsBZIP40 調(diào)控活性氧平衡  049
第六節(jié) 本章小結(jié)  050

第六章 CsWRKY43 在柑橘潰瘍病中的功能  052
第一節(jié) WRKY 轉(zhuǎn)錄因子的研究背景  052
一、WRKY 轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)  052
二、WRKY 轉(zhuǎn)錄因子的功能  052
三、WRKY 轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控機(jī)制  053
第二節(jié) CsWRKY43 的生物信息學(xué)特征  053
第三節(jié) CsWRKY43 的表達(dá)特征  054
一、CsWRKY43 的亞細(xì)胞定位  054
二、CsWRKY43 受潰瘍病的誘導(dǎo)表達(dá)模式  055
第四節(jié) CsWRKY43 負(fù)調(diào)控柑橘潰瘍病抗性  056
第五節(jié) CsWRKY43 負(fù)調(diào)控柑橘潰瘍病抗性的機(jī)制  057
一、CsWRKY43 調(diào)控過氧化物酶酶活性  057
二、CsWRKY43 靶向并激活CsPRX53  057
第六節(jié) 本章小結(jié)  059

第七章 CsWRKY61 在柑橘潰瘍病中的功能  061
第一節(jié) CsWRKY61 的生物信息學(xué)特征  061
第二節(jié) CsWRKY61 的表達(dá)特征  062
一、CsWRKY61 的亞細(xì)胞定位  062
二、CsWRKY61 受潰瘍病的誘導(dǎo)表達(dá)模式  062
第三節(jié) CsWRKY61 正調(diào)控柑橘潰瘍病抗性  063
第四節(jié) CsWRKY61 調(diào)控柑橘潰瘍病抗性的機(jī)制  064
第五節(jié) 本章小結(jié)  065

第八章 CitMYB20 在柑橘潰瘍病中的功能  066
第一節(jié) MYB 轉(zhuǎn)錄因子的研究背景  066
第二節(jié) CitMYB20 的表達(dá)特征  066
一、CitMYB20 受潰瘍病的誘導(dǎo)表達(dá)模式  066
二、CitMYB20 受激素的誘導(dǎo)表達(dá)模式  067
第三節(jié) CitMYB20 正調(diào)控柑橘潰瘍病抗性  068
一、CitMYB20 轉(zhuǎn)基因植株鑒定  068
二、CitMYB20 轉(zhuǎn)基因植株抗性評價(jià)  068
第四節(jié) 本章小結(jié)  070

第九章 CiNPR4 在柑橘潰瘍病中的功能  072
第一節(jié) 病程相關(guān)基因非表達(dá)子的研究背景  072
第二節(jié) CiNPR4 正調(diào)控柑橘潰瘍病抗性  072
第三節(jié) CiNPR4 正調(diào)控柑橘潰瘍病抗性的機(jī)制  074
一、CiNPR4 調(diào)控水楊酸和茉莉酸合成  074
二、CiNPR4 調(diào)控水楊酸和茉莉酸響應(yīng)基因  074
三、CiNPR4 與CsTGA2 互作  075
第四節(jié) 本章小結(jié)  076


第三篇 植物免疫受體
第十章 CsWAKL08 在柑橘抗?jié)儾≈械墓δ? 079
第一節(jié) 細(xì)胞壁關(guān)聯(lián)的類受體激酶的研究背景  079
一、細(xì)胞壁關(guān)聯(lián)的類受體激酶的發(fā)現(xiàn)  079
二、細(xì)胞壁關(guān)聯(lián)的類受體激酶的結(jié)構(gòu)和分類  080
三、細(xì)胞壁關(guān)聯(lián)的類受體激酶的功能和機(jī)制  080
第二節(jié) 柑橘WAKL 家族分析  081
一、柑橘WAKL 家族的鑒定  081
二、柑橘WAKL 家族的系統(tǒng)發(fā)育  082
三、柑橘WAKL 家族的結(jié)構(gòu)域  083
第三節(jié) 柑橘WAKL 家族受潰瘍病的誘導(dǎo)表達(dá)模式  084
第四節(jié) CsWAKL08 的信息學(xué)和表達(dá)特征  085
一、CsWAKL08 的信息學(xué)特征  085
二、CsWAKL08 受水楊酸和茉莉酸誘導(dǎo)表達(dá)模式  086
三、CsWAKL08 定位于質(zhì)膜  087
第五節(jié) CsWAKL08 正調(diào)控柑橘潰瘍病抗性  087
一、CsWAKL08 過表達(dá)增強(qiáng)柑橘潰瘍病抗性  087
二、CsWAKL08 干擾增強(qiáng)柑橘潰瘍病易感性  089
第六節(jié) CsWAKL08 正調(diào)控柑橘潰瘍病抗性的機(jī)制  090
一、CsWAKL08 調(diào)控活性氧平衡  090
二、CsWAKL08 調(diào)控茉莉酸的生物合成  091
三、CsWAKL08 調(diào)控茉莉酸響應(yīng)基因  091
第七節(jié) 本章小結(jié)  092

第十一章 CsLYK6 在柑橘潰瘍病中的功能  093
第一節(jié) 溶解素基序類受體激酶的研究背景  093
一、溶解素基序類受體激酶的發(fā)現(xiàn)  093
二、溶解素基序類受體激酶的功能和機(jī)制  093
第二節(jié) 柑橘LYK 家族分析  095
一、柑橘LYK 家族的鑒定  095
二、柑橘LYK 家族的系統(tǒng)發(fā)育  095
第三節(jié) CsLYK6 的生物信息學(xué)特征  096
第四節(jié) CsLYK6 的表達(dá)特征  097
一、CsLYK6 受柑橘潰瘍病的誘導(dǎo)表達(dá)模式  097
二、CsLYK6 的亞細(xì)胞定位  097
第五節(jié) CsLYK6 正調(diào)控柑橘潰瘍病抗性  098
第六節(jié) CsLYK6 正調(diào)控柑橘潰瘍病抗性的機(jī)制  099
一、CsLYK6 調(diào)控過氧化氫合成  099
二、CsLYK6 調(diào)控CsRBOH5 的磷酸化和轉(zhuǎn)錄  100
三、CsLYK6-CsCPK13-CsMAPK6 模塊調(diào)控CsRBOH5 的磷酸化  100
四、CsLYK6-CsMAPK6-CsWRKY33 模塊調(diào)控CsRBOH5 的轉(zhuǎn)錄  101
第七節(jié) 本章小結(jié)  103

第十二章 CsNBS-LRR 在柑橘潰瘍病中的功能  105
第一節(jié) NBS-LRR 的研究背景  105
第二節(jié) 柑橘NBS-LRR 的生物信息學(xué)特征  106
第三節(jié) 柑橘CsNBS-LRR 的表達(dá)特征  106
第四節(jié) 柑橘CsNBS-LRR 正調(diào)控柑橘潰瘍病抗性  107
第五節(jié) 柑橘CsNBS-LRR 正調(diào)控柑橘潰瘍病抗性的機(jī)制  108
一、CsNBS-LRR 調(diào)控水楊酸和茉莉酸合成  108
二、CsNBS-LRR 調(diào)控水楊酸響應(yīng)基因  108
第六節(jié) 本章小結(jié)  109


第四篇 植物ROS 平衡調(diào)控酶系統(tǒng)
第十三章 CsPrx25 在柑橘潰瘍病中的功能  112
第一節(jié) CⅢ過氧化物酶的研究背景  112
第二節(jié) 柑橘CⅢ Prx 家族分析  113
一、柑橘CⅢ Prx 家族的鑒定  113
二、柑橘CⅢ Prx 家族的系統(tǒng)發(fā)育  115
三、柑橘CⅢ Prx 家族的染色體定位  116
第三節(jié) 柑橘CⅢ Prx 家族的生物信息學(xué)特征  117
第四節(jié) CsPrx25 的表達(dá)特征  118
一、CsPrx25 定位于質(zhì)外體  118
二、CsPrx25 受潰瘍病的誘導(dǎo)表達(dá)模式  118
第五節(jié) CsPrx25 正調(diào)控柑橘潰瘍病抗性  119
第六節(jié) CsPrx25 正調(diào)控柑橘潰瘍病抗性的機(jī)制  120
一、CsPrx25 調(diào)控酶促抗氧化系統(tǒng)  120
二、CsPrx25 調(diào)控活性氧平衡  120
三、CsPrx25 調(diào)控木質(zhì)化  122
第七節(jié) 本章小結(jié)  122

第十四章 CsGSTU18 和CsGSTF1 在柑橘潰瘍病中的功能  124
第一節(jié) 谷胱甘肽-S - 轉(zhuǎn)移酶的研究背景  124
第二節(jié) 柑橘GST 家族分析  125
一、柑橘GST 家族的鑒定  125
二、柑橘GST 家族的系統(tǒng)發(fā)育  128
三、柑橘GST 家族的染色體定位  128
四、柑橘GST 家族的基因結(jié)構(gòu)和保守基序  128
第三節(jié) CsGSTU18 和CsGSTF1 的表達(dá)特征  130
一、CsGSTU18 和CsGSTF1 受柑橘潰瘍病誘導(dǎo)表達(dá)模式  130
二、CsGSTU18 和CsGSTF1 受激素誘導(dǎo)表達(dá)模式  130
三、CsGSTU18 和CsGSTF1 的亞細(xì)胞定位  131
第四節(jié) CsGSTU18 和CsGSTF1 在柑橘潰瘍病中的功能  132
一、CsGSTU18 和CsGSTF1 瞬時轉(zhuǎn)化降低ROS 水平  132
二、CsGSTU18 和CsGSTF1 的沉默增強(qiáng)潰瘍病抗性  132
第五節(jié) CsGSTU18 和CsGSTF1 調(diào)控柑橘潰瘍病抗性的機(jī)制  133
第六節(jié) 本章小結(jié)  134


第五篇 植物細(xì)胞壁代謝相關(guān)酶
第十五章 CsXTH04 在柑橘潰瘍病中的功能  136
第一節(jié) 木葡聚糖內(nèi)轉(zhuǎn)葡萄糖基/ 水解酶的研究背景  136
第二節(jié) 柑橘XTH 家族分析  136
一、柑橘XTH 家族的鑒定  136
二、柑橘XTH 家族的系統(tǒng)發(fā)育  138
三、柑橘XTH 家族的染色體定位與基因復(fù)制  138
第三節(jié) 柑橘XTH 家族鑒定的表達(dá)特征  141
第四節(jié) CsXTH04 的表達(dá)特征  142
第五節(jié) CsXTH04 負(fù)調(diào)控柑橘潰瘍病抗性  142
一、CsXTH04 過表達(dá)增強(qiáng)柑橘潰瘍病易感性  142
二、CsXTH04 干擾增強(qiáng)柑橘潰瘍病抗性  143
第六節(jié) 本章小結(jié)  144

第十六章 CsPAE2 在柑橘潰瘍病中的功能  146
第一節(jié) 果膠乙酰酯酶的研究背景  146
第二節(jié) 柑橘PAE 家族分析  147
一、柑橘PAE 家族的鑒定  147
二、柑橘PAE 家族的系統(tǒng)發(fā)育  148
三、柑橘PAE 家族的保守結(jié)構(gòu)域和二級結(jié)構(gòu)  148
四、柑橘PAE 家族的染色體定位和基因結(jié)構(gòu)  148
第三節(jié) CsPAE2 受柑橘潰瘍病誘導(dǎo)表達(dá)模式  150
第四節(jié) CsPAE2 負(fù)調(diào)控柑橘潰瘍病抗性  151
一、CsPAE2 過表達(dá)增強(qiáng)潰瘍病易感性  151
二、CsPAE2 沉默增強(qiáng)柑橘潰瘍病抗性  152
第五節(jié) 本章小結(jié)  152

第十七章 CsPGIP 在柑橘潰瘍病中的功能  154
第一節(jié) 多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白的研究背景  154
第二節(jié) 柑橘PGIP 的生物信息學(xué)特征  155
第三節(jié) CsPGIP 的表達(dá)特征  156
一、CsPGIP 的亞細(xì)胞定位  156
二、CsPGIP 受柑橘潰瘍病的誘導(dǎo)表達(dá)模式  156
第四節(jié) CsPGIP 正調(diào)控柑橘潰瘍病抗性  158
一、CsPGIP 過表達(dá)轉(zhuǎn)基因植株的鑒定  158
二、CsPGIP 過表達(dá)轉(zhuǎn)基因植株的表型  158
三、CsPGIP 過表達(dá)轉(zhuǎn)基因植株的抗性評價(jià)  158
第五節(jié) 本章小結(jié)  160


附錄  162

參考文獻(xiàn)  178

后記  186