甘蔗过氧化物酶基因ScPOD02的克隆与功能鉴定
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OsPrx11(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pET 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 kD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(qRT-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(NtHSR201和NtHSR203)和乙烯合成依赖基因(NtEFE26和NtAccdeaminase)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.
甘蔗:ScPOD02、基因克隆、生物和非生物胁迫、基因表达量、原核表达分析、瞬时表达分析
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S43;S7
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. This study was supported by the Fujian Natural Science Funds for Distinguished Young Scholar2015J06006;the Research Funds for Dis-tinguished Young Scientists in Fujian Agriculture and Forestry Universityxjq201630;the China Agriculture Research SystemCARS-20
2017-05-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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