甘蔗过氧化物酶基因ScPOD02的克隆与功能鉴定

发布时间：2018-05-08 21:34

  本文选题：甘蔗 + ScPOD　； 参考：《作物学报》2017年04期

【摘要】：过氧化物酶(POD)广泛存在于植物各种器官及其不同发育阶段,在植物生长发育及应对逆境胁迫中起重要作用。本研究基于前期转录组数据,从黑穗病菌侵染2 d的甘蔗抗黑穗病品种崖城05-179中分离到ScPOD02基因的cDNA(GenBank登录号为KU593507)及基因组DNA(GenBank登录号为KU593508)序列。其cDNA全长为1434 bp,ORF区为1047 bp,编码348个氨基酸,而基因组DNA全长为1558 bp,含2个外显子和1个内含子。系统发育树显示,ScPOD02与水稻Os Prx11(GenBank登录号为gi|55700889)属于同一个进化分支,推测ScPOD02属于酸性胞外分泌/细胞壁类型的I.1型过氧化物酶家族。将该基因克隆到原核表达载体p ET 32a上,转化大肠杆菌BL21,经异丙基-β-d-硫代半乳糖苷诱导成功获得了大小约60 k D的融合蛋白,且该重组菌在聚乙二醇胁迫下的长势较对照快,表明其耐受干旱胁迫的能力更强。实时荧光定量PCR(q RT-PCR)分析表明,除ROC22和YZ03-103外,ScPOD02基因在甘蔗抗病品种(YZ03-258、YZ01-1413、YT96-86和LC05-136)中受黑穗病菌诱导上调表达,但在中感(GT02-467和FN39)和感病(FN40)品种中的基因表达量基本维持不变或略有降低;此外,ScPOD02积极应答水杨酸、脱落酸、聚乙二醇及氯化钠的胁迫。通过农杆菌介导法在本氏烟叶片上瞬时表达ScPOD02,结果显示出较深的DAB染色,且过表达后本氏烟中的目标基因(ScPOD02)及过敏性反应(HR)标记基因(Nt HSR201和Nt HSR203)和乙烯合成依赖基因(Nt EFE26和Nt Accdeaminase)均上调表达。以上研究结果显示,ScPOD02具有参与甘蔗免疫应答及抗旱和抗盐害的潜在功能。
[Abstract]:Peroxidase (POD) is widely used in plant organs and different stages of development and plays an important role in plant growth and stress response. Based on the previous transcriptional data, this study is separated from the cDNA of the ScPOD02 gene in the 05-179 of the sugarcane resistant variety of smut resistant to smut fungus, which is infected by smut fungus 2 D (GenBank login number is KU593507). And the sequence of genomic DNA (GenBank logon number KU593508). Its full length of cDNA is 1434 BP, ORF region is 1047 BP, 348 amino acids are encoded, and the total length of genome DNA is 1558 BP, containing 2 exons and 1 introns. The phylogenetic tree shows that ScPOD02 and rice Os Prx11 is the same evolutionary branch. I.1 type peroxidase family of acidity exocrine / cell wall type. The gene was cloned into the prokaryotic expression vector p ET 32a and transformed into the Escherichia coli BL21. The fusion protein was successfully obtained by isopropyl - beta -d- Thioglucoside, and the size of the recombinant protein was about 60 K D, and the growth of the recombinant bacteria under polyethylene glycol was faster than that of the control. The real-time fluorescence quantitative PCR (Q RT-PCR) analysis showed that, except for ROC22 and YZ03-103, the ScPOD02 gene was up-regulated by the smut pathogen in the sugarcane resistant varieties (YZ03-258, YZ01-1413, YT96-86 and LC05-136), but the gene expression in the medium sense (GT02-467 and FN39) and the susceptible varieties was basic dimension. In addition, ScPOD02 actively respond to the stress of salicylic acid, abscisic acid, PEG and sodium chloride. ScPOD02 was expressed instantaneously on Benth tobacco by Agrobacterium mediated method, and the results showed a deeper DAB staining, and the target gene (ScPOD02) and anaphylactic reaction (HR) marker gene (Nt HSR201) in the tobacco after overexpression (Nt HSR201) And Nt HSR203) and ethylene synthesis dependent genes (Nt EFE26 and Nt Accdeaminase) were all up-regulated. The above results showed that ScPOD02 has the potential to participate in the immune response and drought resistance and salt resistance of sugarcane.

【作者单位】： 福建农林大学/农业部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室/国家甘蔗产业技术研发中心;
【基金】：福建省杰出青年科学基金项目(2015J06006) 福建农林大学杰出青年基金项目(xjq201630) 国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-20)资助~~
【分类号】：S566.1

【参考文献】

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【共引文献】

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