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大豆单锌指蛋白基因GmSZFP的克隆及其在SMV与寄主互作中的功能

文献类型: 中文期刊

作者: 赵玎玲 1 ; 王梦璇 1 ; 孙天杰 1 ; 苏伟华 1 ; 赵志华 1 ; 肖付明 2 ; 赵青松 3 ; 闫龙 3 ; 张洁 1 ; 王冬梅 1 ;

作者机构: 1.河北农业大学生命科学学院/华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省植物生理与分子病理学重点实验室

2.邯郸市农业科学院

3.河北省农林科学院粮油作物研究所

关键词: 大豆花叶病毒;单锌指蛋白;病毒诱导的基因沉默技术(VIGS);功能分析

期刊名称: 中国农业科学

ISSN: 0578-1752

年卷期: 2022 年 55 卷 014 期

页码: 2685-2695

收录情况: 北大核心 ; CSCD

摘要: [目的]由大豆花叶病毒(soybean mosaic virus,SMV)引起的大豆花叶病是世界性大豆病害之一,利用病毒诱导的基因沉默(virus induced gene silencing,VIGS)技术研究GmSZFP在大豆与SMV互作过程中发挥的功能,为深入探讨其分子机制奠定基础.[方法]以大豆品种冀豆7号与SMV毒株SC-8、N3组成的亲和、不亲和组合为试验材料,运用生物信息学预测GmSZFP的分子结构特征;以酵母转录激活试验检测其转录因子活性;借助实时定量PCR(RT-qPCR)验证GmSZFP在大豆与SMV互作中转录水平的表达特征;结合VIGS技术探究GmSZFP在大豆与SMV互作过程中的功能.[结果]通过PCR克隆GmSZFP的CDS区,序列全长为1 071 bp;氨基酸序列分析和酵母转录激活试验发现GmSZFP为C2H2型锌指蛋白转录因子,且具有转录激活活性;RT-qPCR结果显示,GmSZFP受SMV的强烈诱导,在亲和组合与不亲和组合中的表达模式不同,在不亲和组合中,GmSZFP呈先上升后下降的表达趋势,其表达水平明显高于亲和组合,若在接种病毒前给叶片预注射咪唑,GmSZFP的表达水平降低,并与亲和组合相近,说明GmSZFP在转录水平响应SMV的侵染并受胞内H202信号调控;利用VIGS技术沉默GmSZFP后,发现接种部位胼胝质的积累水平较对照大大降低,RT-qPCR检测胼胝质合酶基因GmGSL7c和GmGSL12b的表达量较对照降低,胼胝质水解酶基因BG的表达量较对照增加;在基因沉默植株叶片上点接种SMV后72 h,病毒向外扩散至2 mm,在96 h时病毒扩散至3 mm,而对照组叶片在接种点外始终未能检测到SMV外壳蛋白CP的表达;摩擦接种SMV后10 d,在基因沉默植株的上位叶表现出花叶、失绿和卷曲等感病症状,并检测到CP的表达,说明沉默GmSZFP后,SMV在胞间扩散和长距离运输的能力均增强.[结论]大豆GmSZFP是典型的C2H2型单锌指蛋白,GmSZFP在大豆抵抗SMV侵染过程中发挥正调控作用.

  • 相关文献

[1]河北地区大豆花叶病毒株系的组成与分布. 杨永庆,侯文焕,边全楽,闫龙,张梅申,孟小莽,刘丽娟,林静,智海剑. 2014

[2]不同来源大豆材料对SMV株系SC3和SC7的抗性分析. 侯文焕,杨永庆,林静,张孟臣,智海剑,杨春燕. 2015

[3]大豆对2种类型SMV分离物的抗性遗传分析及QTL定位. 高齐齐,刘兵强,赵田湉,陈强,史晓蕾,林静,杨春燕,张孟臣. 2024

[4]紫苏甲羟戊酸-5-磷酸激酶基因PfPMK的克隆与表达分析. 李辉,温春秀,刘灵娣,温赛群,唐映红,姜涛. 2022

[5]昆虫紫外视觉研究进展. 杨小凡,魏国树,马爱红,冉红凡,李建成,刘小侠. 2022

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