全 文 ：园 艺 学 报 2014，41（1）：53–62 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期：2013–07–16；修回日期：2013–12–11
基金项目：上海市科技兴农重点技攻关项目[（2012）第 1–3 号]；上海市科委现代农业领域重点科技攻关项目（12391901400）；农业
部公益性行业（农业）科研专项（201003064-5）
* 通信作者 Author for correspondence（E-mail：xnwangfei521@126.com，qhgao20338@sina.com）
水杨酸对草莓炭疽病响应基因 FaNBS20 表达的
影响
张庆雨 1,3，刘芳春 3,4，段 可 3，王 飞 2,*，王延秀 4，高清华 3,*
（1 西北农林科技大学林学院，陕西杨凌 712100；2 西北农林科技大学园艺学院，陕西杨凌 712100；3上海市农业科
学院林木果树研究所，上海 201403；4甘肃农业大学农学院，兰州 730000）
摘 要：以栽培草莓（Fragaria × ananassa Duch.）‘久香’叶片为试材，采用同源克隆和 RT-PCR 方
法，克隆 FaNBS20 全长 cDNA 序列，并利用实时荧光定量 PCR 技术检测外源 SA 处理协同草莓炭疽病病
原菌侵染对 FaNBS20 表达的影响。结果表明，FaNBS20 的开放阅读框为 3 573 bp，编码 1 190 个氨基酸，
预测的蛋白质分子量为 134.5861 kD，含有 1 个 TIR 结构域、1 个 NB-ARC 结构域和 1 个亮氨酸的富集区，
与森林草莓（Fragaria vesca subsp. vesca）抗烟草花叶病毒蛋白（XP_004292718）同源性高达 99%。接种
草莓炭疽病菌对草莓抗炭疽病品种‘甜查理’FaNBS20 的表达影响显著，易感病品种‘久香’FaNBS20
的表达则一直处于较低水平，表明该基因可能与对炭疽病的抗性相关。两个草莓品种在 SA 处理后对草莓
炭疽病的抗性均明显增强，且持续期可以达到 10 d 以上。在 SA 和草莓炭疽菌协同诱导下，FaNBS20 基
因的表达量在抗性品种‘甜查理’和易感品种‘久香’中分别达到接种前的 38 倍和 7.2 倍。以上结果表
明，水杨酸能提高草莓对炭疽菌浸染的抗性，表达水平和炭疽病抗性水平相关的 FaNBS20 基因可能是水
杨酸参与的对炭疽病抗性响应途径中一个重要的成员。
关键词：草莓；水杨酸；胶孢炭疽菌；克隆；表达分析
中图分类号：S 668.4 文献标志码：A 文章编号：0513-353X（2014）01-0053-10

Effects of Salicylic Acid on the Expression of FaNBS20 Gene Responsive to
Colletotrichum gloeosporioides Infection in Fragaria × ananassa
ZHANG Qing-yu1,2,3，LIU Fang-chun3，DUAN Ke3，WANG Fei2,*，WANG Yan-xiu4，and GAO Qing-hua3,*
（1College of Forestry，Northwest A & F University，Yangling，Shanxi 712100，China；2College of Horticulture，Northwest
A & F University，Yangling，Shaanxi 712100，China；3Forestry and Fruit Tree Research Institute，Shanghai Academy of
Agricultural Sciences，Shanghai 201403，China；4College of Agricultural Sciences，Gansu Agricultural University，Lanzhou
730000，China）
Abstract：A full-length cDNA of FaNBS20 was isolated by homologous cloning and RT-PCR from
Fragaria × ananassa Duch.‘Jiuxiang’. Sequence analysis indicated that FaNBS20 holds a 3 573 bp open
reading frame encoding 1 190 amino acids with an estimated molecular mass of 134.5861 kD.
Bioinformatics analysis revealed that FaNBS20 contains typical domains of TIR，NB-ARC，and LRR type.

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FaNBS20 shares a 99% sequence similarity with the TMV resistance protein（GenBank accession No.
NC_020492）from Fragaria vesca subsp. vesca. Expression of FaNBS20 was obviously changed by the
inoculation of Colletotrichum gloeosporioides，a causal agent of strawberry anthracnose. Opposite changes
were observed in two cultivars with different susceptibility to anthracnose. In both the resistant variety
‘Sweet Charlie’and the susceptible‘Jiuxiang’，resistance to C. gloeosporioides infection was clearly
improved by spraying salicylic acid and this enhancement lasted for more than 10 d. Following the
combined treatment of SA and C. gloeosporioides，expression of FaNBS20 showed a 38-fold and 7.2-fold
increase in‘Sweet Charlie’and‘Jiuxiang’，respectively. These results indicate that the expression of
FaNBS20 may be positively correlated to strawberry resistance，and external SA can increase strawberry
resistance to anthracnose，probably， through a signaling network with FaNBS20 as an important
component.
Key words：Fragaria × ananassa；salicylic acid；Colletotrichum gloeosporioides；cloning；expression
analysis

由半知菌亚门炭疽菌属（Colletotrichum）3 种炭疽菌引起的草莓炭疽病已成为草莓破坏性病害
之一。充分挖掘抗病基因资源，利用分子标记辅助育种方法培育出抗病品种是防治炭疽病发生的最
为经济且有效的途径。目前已从多种植物中克隆出许多抗病相关基因，其表达产物的氨基酸序列大
多表现出高度保守性。NBS-LRR（Nucleotide binding site plus leucine-rich repeat）是成员最多、分布
最广的抗病基因家族，大多数已鉴定的基因都包含 1 个核苷酸结合位点（NBS）和亮氨酸的富集区
（LRRs）（Hulbert et al.，2001）。植物抗病基因的 NBS 区域被认为与传递信号有关（Tao et al.，2000）。
NB-LRR 蛋白功能涉及基础防御（Holt et al.，2005），在易感宿主上被致病病原体激活后，能限制病
原体生长（Glazebrook，2005）。研究表明，NBS-LRR 蛋白并不是仅仅由一些单独的功能单元构成，
可能是由不同的共同进化的区域构成，如 P-loop、亮氨酸重复，核苷酸结合基序及激酶结构域等；
而且，信号感应和传导需要分子间的相互作用，进行病原菌的识别和信号转导。当植物细胞受到攻
击时，植物激素也作为信号分子参与细胞的防卫反应（王友红 等，2005）。
水杨酸（Salicylic acid，SA）在植物体内具有多重生理作用，一方面可作为内源信号分子参与
植物对病原菌及其它逆境胁迫作出的应答并进行信号传递；同时又可作为激发子（外源信号分子）
来诱导植物的抗病反应。前人的研究表明水杨酸与病原体防御有关，在双子叶植物和单子叶植物中，
外源 SA 和它的功能类似物可激活病程相关基因的表达，并对病毒、细菌和病原真菌的侵害产生抗
性。在烟草和拟南芥中则相反，通过细菌水杨酸羟化酶的表达量阻碍 SA 的积累，使 SA 转化成邻
苯二酚，HR（高度敏感细胞死亡反应）减退，SAR（系统获得性免疫）消失。同样，突变或者使用
SA 合成相关酶的抑制剂，植物对病原体的易感性增强，而抗病性可以通过外源 SA 恢复（An & Mou，
2011）。
本文报道了草莓 FaNBS20 的 cDNA 全长序列以及草莓炭疽病病原菌侵染后其表达的变化，通过
定量 RT-PCR 技术分析了 SA 和炭疽菌（C. gloeosporioides）协同诱导对 FaNBS20 基因表达的影响，
以探寻 FaNBS20 基因在草莓对炭疽病防御反应中的作用。本研究结果有助于从分子水平上揭示草莓
应答炭疽病病原菌侵染所启动的基因防御响应，对于解析草莓 NBS-LRR 基因的功能及其表现炭疽
病抗性的分子调控机理具有一定参考意义。此外，对于信号转导中关键基因变化的研究有助于进一
步了解病害所诱导的防御信号途径。
1 期 张庆雨等：水杨酸对草莓炭疽病响应基因 FaNBS20 表达的影响 55

1 材料与方法
1.1 材料
植物材料为栽培草莓品种‘久香’（易感炭疽病）和‘甜查理’（抗炭疽病），取自上海市农业
科学院林木果树研究所草莓种质资源圃。供试胶孢炭疽菌（C. gloeosporioides）为上海市农业科学
院生态环境保护研究所保存，菌种接种在分离纯化培养基（PDA + 30 mg · L-1 Sp + 100 mg · L-1 Amp）
上，于恒温培养箱 26 ℃培养 15 d 后，制成孢子悬浮液，喷施浓度为 1 × 106 个 · mL-1（含 0.1%的
Tween）。试验用 SA 为 Sigma 公司分析纯。克隆用逆转录酶、RNase 抑制剂、Taq DNA 聚合酶、各
种限制性内切酶、T4 DNA 连接酶等购自 TaKaRa 公司，pUCm-T 载体、X-gal、IPTG、Amp 等购自上
海生工公司。大肠杆菌（Escherichia coli）DH5α 由上海农科院林木果树研究所生物技术课题组保存。
1.2 草莓植物材料处理及总 RNA 提取
取生长健壮、长势一致的草莓植株，喷雾法接种炭疽病病原菌孢子，放于智能光照培养箱（加
拿大 Conviron 公司 A1000AR 型）中培养，培养条件：白天 28.5 ℃，11 h；晚上 23.5 ℃，13 h），前
2 d 覆膜保湿。分别于 0、6、12、24、48、96 h 取第 6 位叶，立即用液氮处理，置–70 ℃冰箱保存。
另取生长健壮、长势一致的两品种植株各 12 株，用 0.02 mmol · L-1 的水杨酸（SA）诱导溶液（含
有 0.05%Tween）均匀喷施于叶片至有水滴滴下，以喷无菌水为对照（CK）。处理后 4 d 喷雾法接种
炭疽病病原菌孢子。培养和取样方法同上。分别在接种后 1、4 和 10 d，统计病情指数及诱抗效果。
病情分级标准：0 级，叶片无病斑；1 级，叶片病斑面积 5 mm2 以下；2 级，病斑面积 5 ~ 10 mm2；
3 级，病斑面积为 10 ~ 30 mm2；4 级，病斑面积为 30 mm2 以上。病情指数 =［∑（病级指数 × 病
叶数）/（叶数总和 × 发病最重的病级数）］×100。诱抗效果（%）= ［（对照病情指数–处理病情
指数）/对照病情指数］× 100。
草莓总 RNA 提取采用 CTAB 法（Chang et al.，1993），参照 MMLV Reverse Transcriptase（TaKaRa
公司）说明书反转录合成 cDNA 第一链，然后用 18S 内标基因引物扩增，检测合成的 cDNA 质量。
1.3 基因克隆
以‘久香’叶片 cDNA 为模板，根据本课题组前期获得的 NBS-LRRs 基因定位信息（刘建成 等，
2011；Li et al.，2013），结合 NCBI 上已公布的森林草莓（Fragaria vesca subsp. vesca）的 NBS20 基
因序列全长，通过 Oligo 软件设计引物（表 1），进行扩增。PCR 扩增体系为：10× buffer 2.5 μL，dNTP
（2.5 mmol · L-1）1 μL，Taq DNA 聚合酶（5 U · μL-1）0.3 μL，上下游引物（20 mmol · L-1）各 0.5 μL，
cDNA 2 μL，ddH2O 补齐至 25 μL。PCR 程序为：94 ℃变性 10 min，然后 94 30 s℃ ，54 30 s℃ ，72
℃ 5 min，共 35个循环，最后 72 ℃延伸 10 min。经 1%琼脂糖凝胶电泳，将扩增条带回收，连接 pUCm-T
载体，转化 DH5α 感受态细胞，在附加 100 mg · L-1 Amp 培养基上进行蓝白斑筛选，将经菌液 PCR
与质粒酶切检测正确的克隆测序。测序结果采用 DNAMAN 拼接。
1.4 FaNBS20 的生物信息学分析
利用在线软件 MUSCLE（http：//www.ebi.ac.uk/Tools/msa/muscle/）对 FaNBS20 及其相似序列
进行比对，应用 MEGE5.1 软件构建系统进化树；通过 SignalP 3.0 Server 软件检测蛋白质信号肽序
列；运用在线软件 ProtParam 计算蛋白质分子量、等电点和不稳定系数；并对蛋白疏水性（ProScale
软件）、跨膜区（TMHMM2.0）、信号肽（SignalP 3.0 Server）、亚细胞定位（PSORTII Prediction 软
件）及蛋白二级结构（SOPMA 在线软件）进行分析。利用 SWISS-MODEL（http：//swissmodel. expasy.
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org）进行蛋白质三维结构的空间预测。
1.5 实时荧光定量 RT-PCR 分析
荧光定量 RT-PCR 分析使用 SYBR Premix Ex TaqTM（Perfect Real Time） Kit（TaKaRa，DRR041A）
试剂盒，反应体系按照试剂盒说明书进行配制，每个样做 3 次重复。在 ABI 7300 Real-Time PCR
System（Applied Biosystems）运行。RT-PCR 运行程序为 95 30 s℃ ；95 5 s℃ ，55 31 s℃ ，72 ℃
31 s，40 个循环；生成熔解曲线分析 PCR 扩增是否为单一产物；在 72 ℃延伸步骤末期进行荧光数
据信号采集。反应结束后将数据导出到 Excel 表上，利用 2-ΔΔCT 公式计算基因的相对表达量（Livak &
Schmitten，2001）。定量引物见表 1。
表 1 引物序列
Table 1 Listed sequence of primers
用途 Use 引物名称 Primer name 引物序列（5′→3′）Primer sequence 退火温度/℃ Annealing temperature
ORF 扩增 FaNBS20-F TTCCAGGCTCATGGGTCG 54
ORF amplification FaNBS20-R AATCATGCATGGATGAAAACACCG 54
荧光定量 PCR RQ-FaNBS20-F TGAATCTGAGTGGGTGTGAG 55
Quantitative PCR RQ-FaNBS20-R ACCGACTGAGAAGGGAGGCA 55
内标控制 RQ-Fa18S-F ACCGTTGATTCGCACAATTGGTCATCG 55
Internal control RQ-Fa18S-R TACTGCGGGTCGGCAATCGGACG 55
2 结果与分析
2.1 草莓 FaNBS20 全长 cDNA 的克隆与序列分析
以‘久香’草莓叶片总 RNA 反转录合成 cDNA 第一链，用 FaNBS20-F 和 FaNBS20-R 引物进行
扩增，得到约 4 800 bp 的 PCR 特异条带。测序结果表明 FaNBS20cDNA 全长为 4 793 bp。DNAMAN
分析表明，该 cDNA 包括 856 bp 的 5′–非翻译区（UTR，untranslated region）、364 bp 的 3′–非翻译
区和 1 个 3 573 bp 的开放阅读框，编码 1 个含有 1 190 个氨基酸残基的蛋白。BLAST 在线分析表明
该基因含有 1 个 TIR 结构域、1 个 NB-ARC 结构域和 1 个亮氨酸的富集区。将该基因命名为 FaNBS20
（GenBank accession No. KF430641）。
2.2 草莓 FaNBS20 编码蛋白的结构分析
用 ProtParam 软件分析该基因所编码蛋白质的分子式为 C5996H9488N1600O1806S53，理论分子
量为 134.5861 kD，预测其 pI 值 5.49，带负电荷（Asp + Glu）和带正电荷（Arg + Lys）的氨基酸残
基总数分别为 162 和 134，其不稳定系数（instability index，II）为 46.26，因此 FaNBS20 属于不稳
定的蛋白类。运用 ProtScale 软件分析 FaNBS20 的亲水性/疏水性，结果显示，FaNBS20 氨基酸序列
第 1 018 位的 Leu 分值最高（2.722），疏水性最强；第 138 位的 Arg 分值最低（–3.089），亲水性最
强（图 1）。
运用 ProtParam 软件分析得出其亲水性平均数（GRAVY）为–0.179，预测该蛋白为亲水性蛋白。
SOPMA 软件预测 FaNBS20 二级结构，结果表明，FaNBS20 含有 47.98%的 α 螺旋、11.09%的 β 折
叠、4.12% β 转角和 36.81%的不规则卷曲。利用 TMHMM-2.0 软件对蛋白质进行跨膜分析，FaNBS20
氨基酸残基 1 ~ 1 190 全部在膜外，说明 FaNBS20 无跨膜区，蛋白定位在膜外。PSORTII Prediction
分析表明，FaNBS20 可能在细胞质膜和核膜上发挥生物学作用。利用 SignalP 3.0 Server 进行信号肽
分析后发现 FaNBS20 无信号肽。SWISS-MODEL 三维结构的空间预测表明，FaNBS20 蛋白有 TIR、
NB-LRR 和 NB-ARC 3 个相互独立的结构域组成，包含 α 螺旋和 β 折叠等二级结构单元（图 2）。
1 期 张庆雨等：水杨酸对草莓炭疽病响应基因 FaNBS20 表达的影响 57


图 1 FaNBS20 蛋白亲/疏水性分布曲线
Fig. 1 The distributing curve of FaNBS20 hydropathy
图 2 TIR（A）、NB-LRR（B）和 LRR（C）结构域三级结构分析
Fig. 2 Analysis of TIR（A），NB-LRR（B）and LRR（C）domain tertiary structure
2.3 草莓 FaNBS20 系统进化分析
通过 NCBI（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/）Blastx 比对，找到 17 个物种 27 个相似氨基酸序列，
利用在线软件 MUSCLE 对包括 FaNBS20 在内的 28 个氨基酸序列进行比对分析，借助软件 MEGA5.1
构建系统进化树（图 3）。

图 3 草莓与其它植物 NBS-LRR 基因氨基酸序列的进化树分析
Fig. 3 Phylogenetic tree of NBS-LRR of strawberry and other plant species
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草莓 FaNBS20、森林草莓 TIR-NB-LRR 类基因、碧桃 TIR-NB-LRR 类基因以及可可 TIR-NB-LRR
类基因属于第Ⅱ分支（Ⅰ：全部为豆科植物，Ⅱ：除了梧桐科的可可外均为蔷薇科植物，Ⅲ：除了
杨柳科的毛果杨外均为大戟科植物，Ⅳ：全部为十字花科植物，Ⅴ：包括葡萄科、蔷薇科以及茄科
的植物）；其中，草莓 FaNBS20 与森林草莓抗烟草花叶病毒蛋白的基因聚在一起，表明进化距离相
对较近。
将推导的 FaNBS20 氨基酸序列与森林草莓抗烟草花叶病毒蛋白的氨基酸序列进行多重比较（图
4），发现它们氨基酸序列基本一致，只有在 404、524、584、819 和 968 的氨基酸位点发生变异。

图 4 FaNBS20 与森林草莓抗 TMV 蛋白序列差异分析
Fig. 4 The sequence variance analysis FaNBS20 and Fragaria vesca subsp. vesca TMV resistance protein
1 期 张庆雨等：水杨酸对草莓炭疽病响应基因 FaNBS20 表达的影响 59

2.4 草莓 FaNBS20 基因表达对炭疽菌接种的响应
实时定量 RT-PCR 分析显示，在接种炭疽病菌后 0、6、12、24、48、96 h，FaNBS20 于不同抗
性材料中的表达水平差异显著（图 5）。其中‘甜查理’（抗病）接种炭疽菌 6 h 后，FaNBS20 的表
达水平最高，之后开始下调，24 h 后表达量与 0 h 持平，之后又略微上升。而‘久香’（易感病）接
种炭疽菌后，FaNBS20 的表达量一直处于较低水平，平均表达量只有‘甜查理’的 1/15，最大相差
23 倍（图 5）。表明在抗炭疽病品种‘甜查理’中 FaNBS20 的表达受炭疽病菌侵染的诱导，可能与
其抗性密切相关。

图 5 不同抗性品种草莓接种炭疽病菌后 FaNBS20 基因的表达分析
Fig. 5 Expression profiles of FaNBS20 induced by C. gloeosporioides in two strawberry genotypes

2.5 外源 SA 对草莓炭疽病抗性的影响
观察两个草莓品种的发病情况（图 6），‘久香’和‘甜查理’在接种炭疽菌 1 d 后均未出现明
显病症；其中‘久香’在接种后 4 d 出现墨水状病症，‘甜查理’则在接种后 5 d 时个别复叶出现浅
黑色病症。在接种炭疽病菌 10 d 时，‘久香’喷施无菌水的对照组叶片均出现大面积的墨汁状病斑，
个别叶片坏死，而喷施 SA 的处理组只是在部分叶片边缘出现个别坏死斑；‘甜查理’对照组大部分


















图 6 不同抗性品种草莓在 SA 和草莓炭疽菌协同诱导下的发病情况
JX：久香；SW：甜查理；CK：对照；SA：水杨酸。标尺为 1 cm。
Fig. 6 Disease reaction phenotypes induced by SA and C. gloeosporioides in two strawberry genotypes
JX：Jiuxiang；SW：Sweet Charlie；CK：Control；SA：Salicylic acid. Scale bar = 1 cm.
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叶片小面积出现墨汁状病斑，个别叶片边缘有坏死斑，但 SA 处理组只是在个别叶片出现墨汁状病
斑，未发现坏死斑。可见，外源 SA 处理后不同抗性品种的病斑数及病斑面积均小于对照。
经过对两种草莓接种炭疽病菌 1、4、10 d 的病情指数和诱抗效果统计分析，喷施 SA 的处理组
在接种炭疽病菌后 4 d 和 10 d 时不同抗性草莓的病情指数均低于对照组（表 2）。水杨酸处理在两种
草莓中对炭疽病的诱抗效果均是先上调后下降，在 4 d 达到最大值；且 10 d 时的诱抗效果仍高于 1 d
时。

表 2 SA 诱导下两种草莓在接种炭疽病菌后的病情指数和诱抗效果变化
Table 2 The changes of disease index and induced effect induced by SA and C. gloeosporioides in two strawberry genotypes
病情指数 Disease index 抗诱效果/ % Induced effect 品种
Variety
处理
Treatment 1 d 4 d 10 d

1 d 4 d 10 d
久香 Jiuxiang 对照 Control 14.2 ± 4.5 50.0 ± 7.1 62.5 ± 10.2 2.8 ± 0.6 26.6 ± 6.6 10.7 ± 2.3
SA 0.02 mmol · L-1 13.8 ± 2.1 36.7 ± 4.3* 55.8 ± 8.4*
甜查理 Sweet Charlie 对照 Control 12.1 ± 3.6 42.5 ± 7.7 51.6 ± 9.9 9.9 ± 1.3 33.4 ± 6.9 12.0 ± 3.1
SA 0.02 mmol · L-1 10.9 ± 2.0 28.3 ± 4.3* 45.4 ± 7.4
P < 0.05.

以上结果表明，不同抗性草莓品种在外源 SA 处理后对草莓炭疽病的抗性明显增强，且 SA 的
促进效应持续期可以达到 10 d 以上。
2.6 外源 SA 处理和草莓炭疽菌协同诱导下草莓 FaNBS20 基因的表达响应
SA 处理后 4 d 时接种炭疽菌，在接种后 0、6、12、24、48、96 h，检测 FaNBS20 的表达。结
果（图 7），经 SA 处理后，两种草莓 FaNBS20 的表达量均明显高于对照，且呈现波动变化。其中‘甜
查理’（抗病）在接种 6 h 后 FaNBS20 表达量出现一个次高峰，为接种前的 23 倍；之后下降，并在
48 h 重新上升且达到最高峰，表达量为接种前的 38 倍。而‘久香’（易感病）FaNBS20 的表达量在
6 h 后有所下降，在 12 h 出现次高峰，同样最高峰出现在 48 h，表达量约为接种前的 7.2 倍。以上
结果表明，FaNBS20 可能通过 SA 信号途径参与到草莓炭疽病抗性反应，SA 处理可促进不同抗性草
莓 FaNBS20 的表达。

图 7 SA 诱导下不同抗性草莓在接种炭疽病菌后 FaNBS20 基因的表达分析
Fig. 7 Expression profiles of FaNBS20 induced by SA and C. gloeosporioides in two strawberry varieties
3 讨论
植物在与病原微生物共同进化过程中逐渐形成先天免疫系统，主要包括两个层面：第一个层面
1 期 张庆雨等：水杨酸对草莓炭疽病响应基因 FaNBS20 表达的影响 61

是植物通过细胞表面的模式识别受体（Pattern-recognition receptors，PRRs）对病原物相关分子模式
（Pathogen-associated molecular pattems，PAMPs）作出识别及应答，该过程被称为病原物相关分子
模式触发的免疫（PAMP-triggered immunity，PTI）（Jones & Dangl，2006；Boller & He，2009）；第
二个层面是在细胞内部，依靠抗病基因（Resistance gene，R gene）编码的蛋白产物直接或间接识别
不同来源的病原物效应子，并且激发相似的防卫反应，该过程称为效应子触发的免疫
（Effector-triggered immunity，ETI）（Takken & Tameling，2009）。植物 PTI 可成功抵挡大部分病原
微生物的侵入，但少数病原菌则通过效应分子抑制 PTI，进一步入侵并促使植物启动 ETI（程曦 等，
2012）。本研究中，甜查理草莓在接种炭疽菌后 96 h 内 FaNBS20 基因的表达量均高于接种前，说明
草莓炭疽菌 C. gloeosporioides 能够攻克植物第一道防御体系，并促使植物抗病基因反应，激发 ETI
防御。
在 ETI 防御过程中起关键作用 R 蛋白通常定位在细胞内，具有识别效应分子的作用。大部分 R
蛋白是具有多功能域的 NB-LRR 蛋白，此类蛋白属于 STAND 超家族的一个亚家族。在动物中，
STAND 超家族成员包括免疫、炎症及细胞凋亡的调控子（Lukasik & Takken，2009）。在植物中，
NB-LRR 蛋白由 1 个多变的 N 末端、1 个核苷酸结合位点（NB-ARC 结构域）及 C 末端 LRR 区域
构成。根据 NB-LRR 蛋白 N 末端的不同，又将其分为两个亚类：一类是 TIR-NB-LRR，它们的 N 末
端与果蝇 Toll 及哺乳动物白细胞介素（IL）-1 受体的胞内信号转导区域有同源性；另一类是据推测
能形成卷曲螺旋（Coiled coil，CC）结构的 CC-NB-LRR（Dang & Jones，2001）。本试验中，通过
对克隆得到的 FaNBS20 基因序列分析表明，其结构属于 TIR-NB-LRR 类。有研究表明，对效应子
的识别能够导致 NB-LRR 蛋白构象发生改变，将 NB-LRR 由抑制状态转变为激活状态，从而进一步
激活下游信号转导（Collier & Moffett，2009）。在直接识别过程中，LRR 决定识别特异性，TIR 和
NB-ARC 结构域则负责激活下游信号转导（程曦 等，2012）。
植物识别病原微生物、在侵染部位迅速启动 PTI 和 ETI 抗病反应的同时，还产生系统信号分子。
已经明确 SA 是重要的内源信号分子，在植物防御活体寄生型病原体过程中一个关键的下游调节者
（Loake & Grant，2007）。SAR（Systemic acquired resistance）（Durrant & Dong，2004），基础防御
（basal defense）（Glazebrook，2005），MTI（微生物相关分子模式触发的免疫）（Tsuda et al.，2008）
和一些 NB-LRR 介导的 ETI 响应（McDowell et al.，2000）均需要 SA 积累。另外，SA 可以提高启
动子的活性并激活病程相关基因的表达，如转基因拟南芥在外施 SA 后，转入的病程相关蛋白 10a
（OsPR10a）启动子驱动的 LUC 报告基因表达量增加了 6 倍（Hwang et al.，2008）；在外施 SA 1 h
后水稻类甜蛋白（Rice thaumatin-like protein，Rtlp1）启动子就被激活，基因表达量增加（Hiroyuki &
Terauchi，2008）。本研究证明，不同抗性草莓品种在 SA 处理后对草莓炭疽病的抗性明显增强，且
抗性促进效应可以持续 10 d 以上，说明 SA 处理可能使草莓产生了系统获得性抗性，从而较长期的
对炭疽病起到防御效果。另外，在 SA 和草莓炭疽菌协同诱导下，不同抗性草莓 FaNBS20 基因的表
达量均明显高于对照，表明 SA 激活了对草莓炭疽病响应基因 FaNBS20 的表达。通过对该基因的结
构以及蛋白分布分析，我们推测 FaNBS20 可能在 SA 信号途径中起作用，一方面识别 SA 信号，使
自身迅速扩增积累，同时被识别的 NB-LRR 蛋白结构改变并处于激活状态；另一方面，被激活
NB-LRR 蛋白又进一步诱导下游信号转导，从而促使植物激发 ETI 防御。综上所述，SA 在抵抗草莓
炭疽病的过程中起着重要作用，不仅可以使草莓获得持久的系统性抗性，而且还可以促进草莓炭疽
病响应基因 FaNBS20 的表达，从而激发 ETI 防御。

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