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向日葵谷胱甘肽-S-转移酶基因的克隆及抗病功能研究

文献类型： 中文期刊

作者： 马立功 1 ; 孟庆林 2 ; 张匀华 2 ; 刘志华 1 ; 王志英 1 ;

作者机构： 1.东北林业大学林学院

2.黑龙江省农业科学院植物保护研究所

关键词： 向日葵;谷胱甘肽-S-转移酶基因;基因克隆;功能分析

期刊名称： 中国油料作物学报

ISSN： 1007-9084

年卷期： 2015 年 37 卷 05 期

页码： 635-643

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 为探讨谷胱甘肽-S-转移酶(GST)基因在向日葵抗病机制中的作用,在核盘菌诱导向日葵转录组文库的基础上从向日葵耐病品种龙食葵2号中克隆了1个GST的c DNA序列,并进行了表达和功能分析。结果表明:该基因开放阅读框为675bp,编码224个氨基酸残基,分子量为55.45k D,等电点为5.16,命名为Ha GSTU1(Gen Bank登录号为KR071872);Ha GSTU1蛋白属于GST的Tau家族,推测是一种无信号肽的细胞质蛋白,其N端结构域包含结合GSH的G位点,C端结构域包含特异结合底物的H位点;Ha GSTU1与一个橡胶树GST蛋白的亲缘关系最近,氨基酸序列的相似性为72%。实时荧光定量PCR结果显示,该基因在叶中表达量最高,其次是花、根、种子和茎,在盘中的表达量最低;干旱、盐、草酸、核盘菌及其代谢物均能诱导向日葵Ha GSTU1基因的表达量出现显著变化。利用农杆菌介导法将该基因导入烟草,提高了转基因烟草叶片对核盘菌的抗性。对抗性株系烟草GST和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性测定发现,转基因烟草叶片中GST和GPX酶活性较野生型提高约2倍,并随着接菌时间的延长,两种酶活性显著升高。初步推断Ha GSTU1具有抗核盘菌的功能。

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