月季黑斑病是由真菌薔薇盤(pán)二孢（Marssonina rosae）引起的。本研究以高抗黑斑病菌的野生種木香花（Rosa banksiae）作為實(shí)驗(yàn)材料,采用TA克隆法和RACE技術(shù),克隆獲得抗黑斑病候選基因RbRdr1 （GenBank登錄號(hào)MK584935）,并對(duì)其進(jìn)行相關(guān)生物信息學(xué)分析。序列分析結(jié)果顯示, RbRdr1含有1個(gè)3 396 bp的完整的開(kāi)放閱讀框,能編碼1 131個(gè)氨基酸;其編碼的蛋白是一個(gè)親水性蛋白,亞細(xì)胞定位于線(xiàn)粒體及過(guò)氧化物酶體上,不具有信號(hào)肽及跨膜結(jié)構(gòu)域。氨基酸同源序列多重比對(duì)發(fā)現(xiàn),該基因與野薔薇（R.multiflora）和玫瑰（R.rugosa）具有較高的同源性,其中與野薔薇同源性為86%,玫瑰同源性為84%。實(shí)時(shí)熒光定量PCR結(jié)果表明,該基因在木香花不同組織中均有表達(dá)且存在組織特異性,在幼葉及成熟葉中的表達(dá)量相對(duì)較高,在根、莖及花瓣中的表達(dá)量相對(duì)較低。RbRdr1基因在受黑斑病菌侵染不同時(shí)期的成熟葉片中,其相對(duì)表達(dá)量均表現(xiàn)為誘導(dǎo)積極上調(diào),且在侵染6 h最高。綜上, RbRdr1基因可能參與了木香花與黑斑病菌早期的互作過(guò)程。 

【文章來(lái)源】：植物生理學(xué)報(bào). 2020,56(12)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

圖1 月季黑斑病菌及其引起的病害

為進(jìn)一步分析Rb Rdr1蛋白質(zhì)的功能,利用分析軟件Bioedit 7.0中的Clustal W程序?qū)⒛鞠慊ǖ陌被嵝蛄信c其同源物種的氨基酸序列進(jìn)行多重序列比對(duì),用擬南芥(Arabidopsis thaliana)作為外類(lèi)群。結(jié)果(圖3)顯示,木香花與薔薇科植物的Rdr1蛋白氨基酸序列相似較高;木香花Rb Rdr1基因與薔薇屬中相應(yīng)基因同源性較高,其中與野薔薇同源性為86%,與玫瑰同源性為84%。圖3 木香花與其他同源物種的Rdr1氨基酸序列多重比對(duì)

圖2 Rb Rdr1蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)及三級(jí)結(jié)構(gòu)為了進(jìn)一步研究木香花抗黑斑病基因Rb Rdr1序列與其他同源物種序列之間的進(jìn)化關(guān)系與相似度大小,構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)。圖4發(fā)現(xiàn),其與薔薇屬植物的親緣關(guān)系最近。親緣關(guān)系與基因同源性比較結(jié)果一致。通過(guò)生物信息學(xué)軟件PFAM分析蛋白質(zhì)保守結(jié)構(gòu)域,結(jié)果顯示Rb Rdr1基因編碼蛋白在第18～188個(gè)氨基酸殘基位置屬于TIR同源結(jié)構(gòu)域,其主要進(jìn)行細(xì)胞間信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo),在動(dòng)物中作用于信號(hào)傳導(dǎo)蛋白與Toll受體之間(Armant和Fenton2002);在第207～424個(gè)氨基酸殘基是Rb Rdr1基因編碼蛋白的NB-ARC結(jié)構(gòu)域,該核酸結(jié)合位點(diǎn)及富含亮氨酸重復(fù)區(qū)域廣泛存在于動(dòng)物細(xì)胞死亡調(diào)節(jié)因子和植物抗性蛋白之中,負(fù)責(zé)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程(Van der Biezen和Jones 1998)。總之,上述結(jié)果暗示Rb Rdr1與其他植物Rdr1蛋白可能具有相似功能和潛在的應(yīng)用價(jià)值。


本文編號(hào)：3438074