岷江百合LrABCF1基因的克隆及功能验证

发布时间：2018-02-01 09:34

  本文关键词： 野生百合 ABC转运蛋白 黄瓜花叶病毒 烟草脆裂病毒 灰霉菌　出处：《西北农林科技大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：ATP结合盒(ATP-binding cassette,ABC)转运蛋白家族是一类跨膜运输蛋白家族,与植物离子运输、脂质运输、次生代谢产物转运和外源物质运输有关,在不同生物膜转位过程中发挥着重要作用。ABC转运蛋白家族分全转运子和半转运子两种类型。本研究选取ABC转运蛋白F亚族中的一类—GCN(general control non-derepressible)进行研究。野生岷江百合植物ATP结合盒(ABC)转运蛋白F亚族基因LrABCF1属GCN家族,筛选自CMV诱导的岷江百合抑制消减杂交cDNA文库。在矮牵牛中组成型表达增强了转基因植株对黄瓜花叶病毒(CMV)、烟草脆裂病毒(TRV)和灰霉菌(B.cinerea)侵染的敏感性。我们检测了岷江百合(L.regale)、宜昌百合(L.leucanthum)、卷丹(L.lancifolium)、野百合(L.brownii)、山丹(L.pumilum)、宝兴百合(L.duchartrei)、大花卷丹(L.leichtlinii)、毛百合(L.dauricum)、川百合(L.davidii)、淡黄花百合(L.sulphureum)接种CMV和LMoV后LrABCF1的表达水平,发现岷江百合LrABCF1基因在接种CMV和LMoV后上调表达,其最大诱导值显著高于其他9种野生百合。另外,压力相关激素水杨酸(salicylic acid,SA)和乙烯(ethylene,ET),以及低温、高盐碱和造伤处理显著诱导LrABCF1的表达。采用RACE方法克隆岷江百合LrABCF1基因全长序列,发现该基因全长为2,087bp,含有1,779bp开放阅读框,可以编码592个氨基酸。相似性序列对比和系统进化树分析显示,LrABCF1蛋白与水稻OsABCF1和拟南芥AtGCN1高度同源。LrABCF1在矮牵牛中的过表达显著降低了转基因植株正常生长发育速度,增强了矮牵牛转基因植株对CMV、TRV和B.cinerea侵染的抗性,同时提高了PhGCN2和一些在SA信号通路中防御相关基因PhPR1和PhPR2的转录水平。我们的研究结果表明,LrABCF1可能在百合抗病毒和抗真菌侵染上扮演着重要角色。
[Abstract]:The ATP-binding cassette transporter family of ATP binding cassettes is a family of transmembrane transport proteins, which is involved in ion transport and lipid transport in plants. The transport of secondary metabolites is related to the transport of exogenous substances. ABC-transporter family is divided into two types: total transporter and semi-transporter. In this study, a class of ABC transporter F subfamily was selected. General control non-derepressible. Wild Lilium lilium L. ATP and Abc. The transporter F subfamily gene LrABCF1 belongs to the GCN family. CMV induced suppression subtractive hybridization (cDNA) library of Lilium Minjiang was screened. The constitutive expression in Petunia hybrida enhanced the transgenic plants against Cucumber Mosaic virus (CMV). The susceptibility of tobacco embrittlement virus (TRV) and B.cinerea) to infection was detected. L. leucanthumus, L. lancifolium, L. brownii, L. pumilum. L. duchartrei, L.leichtlinii, L. dauricum, L. davidii, L. dauricum, L. davidii. Expression of LrABCF1 in Lilium sulphureum L. after inoculation with CMV and LMoV. It was found that the expression of LrABCF1 gene was up-regulated after inoculation with CMV and LMoV, and the maximum induction value was significantly higher than that of the other 9 species of wild lily. The stress-related hormones salicylic acid salicylic acid) and ethylenebutadiene ETX, as well as low temperature. The expression of LrABCF1 was significantly induced by high salinity and injury treatment. The full-length sequence of the LrABCF1 gene of Lilium Minjiang was cloned by RACE method, and the length of the gene was 21087bp. It contains an open reading frame of 779 BP, which can encode 592 amino acids. The similarity sequence analysis and phylogenetic tree analysis show that. Overexpression of LrABCF1 protein with rice OsABCF1 and Arabidopsis thaliana AtGCN1, LrABCF1, significantly reduced the normal growth and development rate of transgenic plants. The resistance of transgenic plants to CMV TRV and B.cinerea was enhanced. At the same time, the transcription level of PhGCN2 and some defense-related genes PhPR1 and PhPR2 in SA signaling pathway were increased. LrABCF1 may play an important role in anti-virus and anti-fungal infection of lily.
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S682.29

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本文编号：1481537