不結(jié)球白菜抗蕪菁花葉病毒(TuMV)相關(guān)基因的克隆及表達(dá).pdf

1、植物病害一直是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要限制因子之一。蕪菁花葉病毒(TuMV)作為重要的植物病毒之一,廣泛分布于世界各地,TuMV已經(jīng)成為僅次于黃瓜花葉病毒(CMV)侵染大田蔬菜的最重要病毒。TuMV是我國(guó)十字花科蔬菜病毒病害主要病原,分布廣,危害大,給我國(guó)十字花科作物生產(chǎn)造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失。在最近幾年,人們克隆到了多個(gè)植物抗病基因,使寄主與病原相互作用的分子機(jī)理研究得到了迅速發(fā)展,為抗病基因在生產(chǎn)上的應(yīng)用進(jìn)行了有益探索。本研究以不結(jié)球白菜抗病品種

2、‘短白?！癁椴牧?利用已知抗病毒蛋白基因的保守序列設(shè)計(jì)引物,獲得了三個(gè)重要的抗蕪菁花葉病毒(TuMV)相關(guān)基因,分別命名為BcTuRsO(GenBank登錄號(hào)FJ600376),BcTuR3(DDBJ登錄號(hào)AB498796)和BcTuR1(GenBank登錄號(hào)FJ600374)。所獲得的三個(gè)抗病毒蛋白基因?qū)檗D(zhuǎn)基因研究,增強(qiáng)不結(jié)球白菜抗病毒病害奠定一定的基礎(chǔ)。
　　 1.不結(jié)球白菜BcTuRsO基因的克隆及表達(dá)
　　 B

3、cTuRsO核苷酸序列全長(zhǎng)650 bp,編碼194個(gè)氨基酸,與已克隆的抗病基因有不同程度的同源性。系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)分析表明,該基因在不同物種之間具有保守性?；蚪MDNA雜交表明,BcTuRsO基因可能以單拷貝形式存在,其表達(dá)是組成型的。實(shí)時(shí)定量PCR檢測(cè)表明,蕪菁花葉病毒能夠誘導(dǎo)不結(jié)球白菜BcTuRsO基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá),其在不結(jié)球白菜葉片中的表達(dá)特征說(shuō)明它可能參與寄主對(duì)病毒的抗性。采用生物信息學(xué)方法,利用多種在線軟件對(duì)本實(shí)驗(yàn)室克隆測(cè)序的不結(jié)球白

4、菜抗蕪菁花葉病毒(TuMV)蛋白BcTuRsO的系統(tǒng)進(jìn)化、理化性質(zhì)、親水性、跨膜區(qū)、亞細(xì)胞定位、所含模體及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了預(yù)測(cè)和分析。理化性質(zhì)分析顯示該酶含194個(gè)氨基酸,分子量為21731.3,pI值為6.60。TMpred跨膜分析顯示,它含有1個(gè)顯著的跨膜螺旋區(qū),這個(gè)區(qū)域與ProtScale預(yù)測(cè)的疏水區(qū)基本重疊。用Target P server和WOLFPSORT server程序預(yù)測(cè)該蛋白為細(xì)胞質(zhì)蛋白。結(jié)構(gòu)域分析顯示該蛋白含多種磷

5、酸化位點(diǎn)。二級(jí)結(jié)構(gòu)以α-螺旋和隨機(jī)卷曲為主。該研究可為不結(jié)球白菜抗病毒蛋白BcTuRsO結(jié)構(gòu)和功能的實(shí)驗(yàn)研究提供理論依據(jù)。
　　 2.不結(jié)球白菜BcTuR3基因的克隆及特征分析
　　 BcTuR3核苷酸序列全長(zhǎng)2,681 bp,編碼829個(gè)氨基酸,與已克隆的抗病基因有不同程度的同源性?；蚪MDNA雜交表明,BcTuR3基因可能屬于一個(gè)較小的多基因家族。Northern雜交證實(shí)了無(wú)論是抗性品種‘短白?！€是感性品種‘矮腳黃

6、’在經(jīng)TuMV誘導(dǎo)后BcTuR3基因的表達(dá)量都會(huì)增加。實(shí)時(shí)定量PCR檢測(cè)表明,蕪菁花葉病毒能夠誘導(dǎo)不結(jié)球白菜BcTu3基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá),其在不結(jié)球白菜葉片、莖和根中的表達(dá)特征說(shuō)明它可能參與寄主對(duì)病毒的抗性。采用生物信息學(xué)方法,利用多種在線軟件對(duì)本實(shí)驗(yàn)室克隆測(cè)序的不結(jié)球白菜抗蕪菁花葉病毒(TuMV)蛋白BcTuR3的理化性質(zhì)、親水性、跨膜區(qū)、亞細(xì)胞定位、所含模體及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了預(yù)測(cè)和分析。理化性質(zhì)分析顯示該酶含829個(gè)氨基酸,TMpred

7、跨膜分析顯示,它含有1個(gè)顯著的跨膜螺旋區(qū),這個(gè)區(qū)域與ProtScale預(yù)測(cè)的疏水區(qū)基本重疊。用Target P server和WOLFPSORT server程序預(yù)測(cè)該蛋白為細(xì)胞質(zhì)蛋白。結(jié)構(gòu)域分析顯示該蛋白含多種磷酸化位點(diǎn)。二級(jí)結(jié)構(gòu)以α-螺旋和隨機(jī)卷曲為主。該研究可為不結(jié)球白菜抗病毒蛋白BcTuR3結(jié)構(gòu)和功能的實(shí)驗(yàn)研究提供理論依據(jù)。
　　 3.不結(jié)球白菜BcTuR1基因的克隆及表達(dá)
　　 BcTuR1核苷酸序列全長(zhǎng)101