大豆孢囊线虫扩展蛋白新基因(Hg-exp-1、Hg-exp-2)的鉴定及功能分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 张瀛东

作者： 孔详超;黄文坤;孔令安;李红梅;彭焕;彭德良

作者机构：

关键词： 大豆孢囊线虫;扩展蛋白;发育表达;RNA干扰

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2018 年 17 期

页码： 3302-3314

收录情况： CSCD

摘要： 【目的】大豆孢囊线虫(Heterodera glycines)是大豆上最重要的土传病原物之一,由孢囊线虫口针分泌的扩展蛋白(expansin)在线虫侵染过程中发挥了重要作用。本研究旨在鉴定大豆孢囊线虫扩展蛋白基因,并对其结构、组织定位和发育表达特性进行研究,为进一步明确大豆孢囊线虫的寄生、致病机制打下基础。【方法】利用同源基因克隆技术,根据已报道的线虫expansin基因的保守序列设计上下游简并引物,从大豆孢囊线虫2龄幼虫cNDA中克隆expansin基因的EST片段,根据EST片段序列设计RACE特异性引物,通过RACE技术扩增测序后采用DNAstar 7.1和DNAman软件对序列进行比对和拼接,得到大豆孢囊线虫expansin基因c DNA全长;采用CLC sequence viewer 6进行开放阅读框查找、蛋白质翻译和序列比对;使用EBI在线软件Signal P 3.0 Server和TMHMM软件进行预测蛋白质前体信号肽和跨膜结构域预测,GSDS在线软件进行基因组结构分析;使用PHYML软件和MEGA5.0软件最大似然法对获得的基因与其他线虫expansin基因进行比对与系统进化树构建;采用Southern杂交技术分析Hg-exp-1在大豆孢囊线虫基因组中的拷贝数;通过原位杂交技术确定2个expansin基因的表达部位;提取卵、侵染前2龄幼虫、侵染后2龄幼虫、3龄幼虫、4龄幼虫与白雌虫的c DNA作为模板,通过半定量PCR技术分析expansin基因在线虫不同龄期的发育表达特性;根据Hg-exp-1基因序列设计引物扩增并合成dsRNA,对大豆孢囊线虫2龄幼虫浸泡处理24 h后接种大豆植株,分析Hg-exp-1 RNA干扰后对线虫侵染的影响。【结果】从大豆孢囊线虫2龄幼虫中成功克隆出2个扩展蛋白基因全序列,命名为Hg-exp-1和Hg-exp-2,长度分别为1 047和1 037 bp,分别编码长度为288和295个氨基酸的多肽,2个预测蛋白N端均含有信号肽,无跨膜结构域,表明其为分泌型蛋白。序列比对发现大豆孢囊线虫HG-EXP-1序列与马铃薯金线虫(Globodera rostochiensis)GR-EXPB1(CAC83611)和GR-EXPB2(CAC84564)以及非洲茎线虫(Ditylenchus africanus)DA-EXPB1(ADJ57307)等具有高度一致性。Southern杂交分析表明,expansin基因在大豆孢囊线虫中可能以多拷贝方式或多基因家族存在。原位杂交显示它们特异地在大豆孢囊线虫亚腹食道腺表达。Hg-exp-1体外RNA干扰后,2龄幼虫浸泡在dsRNA 24 h,靶基因的转录水平下调,接种后大豆根内线虫2龄幼虫数和雌虫数分别下降了38.3%和43.4%。【结论】从大豆孢囊线虫中成功分离鉴定出2个expansin基因,同时明确了其在大豆孢囊线虫寄生早期过程中起重要作用。

分类号： S435.651

  • 相关文献

[1]中华蜜蜂HSC70-4基因表达特性的研究. 徐凯,牛庆生,刘玉玲,陈东海,杨爽,赵慧婷,姜玉锁. 2017

[2]家蚕神经肽促前胸腺激素基因mRNA的发育表达. 于淼,陈复生,魏兆军. 2010

[3]谷子扩展蛋白与品种抗旱性关系的研究. 苏彦冰,马芳芳,温思钰,刘锐,禾璐,刘龙龙,李红英,韩渊怀. 2016

[4]甘薯扩展蛋白IbEXPA2基因克隆和表达分析. 蔡兆琴,龙婷晞,肖冬,王爱勤,黄咏梅,李慧峰,詹洁,何龙飞. 2023

[5]番茄和马铃薯扩展蛋白研究进展. 毛彦芝. 2013

[6]玉米扩展蛋白Expansin基因家族定位及基因表达模式分析. 姜志磊,周琳,武奉慈,宋新元. 2018

[7]砂梨扩展蛋白基因cDNA克隆及全序列分析. 宋长年,乔玉山,章镇,胡钟东,渠慎春,熊爱生,姚泉洪. 2008

[8]猕猴桃扩展蛋白基因家族鉴定及不同胁迫表达. 李健,尹鹏,王海荣,安淼,李国田. 2024

[9]新疆6个大果红枣裂果性差异及其内在原因分析. 杨磊,冯贝贝,靳娟,樊丁宇,刘晶,克里木·伊明,郝庆. 2021

[10]CsEXPA8过表达对‘晚锦橙’生长及溃疡病抗性的影响. 彭爱红,张婧芸,陈志毅,苏娟,何永睿,姚利晓. 2024

[11]马铃薯扩展蛋白基因家族的鉴定与表达分析. 理向阳,代丹丹,杨铁钢,郝西. 2017

[12]黄瓜扩展蛋白基因家族的鉴定与生物信息学分析. 郝西,理向阳,腊贵晓,代丹丹,杨铁钢. 2015

[13]CsEXPA8过表达对'晚锦橙'生长及溃疡病抗性的影响. 彭爱红,张婧芸,陈志毅,苏娟,何永睿,姚利晓. 2024

[14]甘薯扩展蛋白基因IbEXPA4的克隆和表达分析. 蔡兆琴,吴强,陈慧,肖冬,王爱勤,黄咏梅,李慧峰,詹洁,何龙飞. 2021

[15]生物菌剂与微量元素在防治大豆孢囊线虫上的研究. 王根林,杜吉到,李玉梅. 2006

[16]大豆种质资源对大豆孢囊线虫3号生理小种抗性鉴定研究. 马书君,张玉华,薛庆喜,吴和礼,刘汉起,商绍刚,霍虹,王福录,高国金. 1991

[17]中国小黑豆抗源对大豆孢囊线虫4号生理小种抗性机制的研究.I.抗源品种对大豆孢囊线虫侵染和发育的影响. 陈品三,王连铮. 1996

[18]中国小黑豆抗源对大豆孢囊线虫4号生理小种抗病的生化反应. 王连铮,陈品三. 1997

[19]中国小黑豆抗源对大豆孢囊线虫4号生理小种抗性机制的研究.II.抗感品种根部合胞体超微结构的比较. 陈品三,王连铮. 1997

[20]中国小黑豆抗源对大豆孢囊线虫4号生理小种抗性机制研究Ⅲ.抑制线虫发育的组织病理学证据. 王连铮,陈品三. 1997

作者其他论文 更多>>

微信小程序