普通菜豆镰孢菌枯萎病抗病相关基因PvCaM1的克隆及表达

• 作者: 朱振东 武小菲 王兰芬 王晓鸣 王述民 薛仁风
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 普通菜豆 镰孢菌枯萎病 PvCaM1基因 基因表达分析
• 年，卷（期）: 2012,（4）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 606-613
• 分类号: S512.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2012.00606

摘要

钙调素蛋白(calmodulin,CaM)作为植物细胞内介导多种功能的Ca2+结合蛋白,在调节植物的生长发育和抗病性方面具有重要作用.利用普通菜豆(Phaseolus vulgaris L.)表达序列标签(EST)克隆了含有编码普通菜豆CaM基因的cDNA序列.序列分析表明,cDNA片段长713 bp,命名为PvCaM1,具有一个453 bp的开放阅读框(ORF),GenBank登录号为JN418801,该基因编码150个氨基酸,预测蛋白质分子质量为17.16 kD.蛋白质结构分析表明,PvCaM1蛋白含有4个Ca2+结合结构域(EF-hand).同源分析结果显示,PvCaM1基因与百脉根、西瓜的CaM基因亲缘关系最近,分别达到77％和76％.荧光定量PCR分析表明,PvCaM1基因受尖镰孢菌菜豆专化型FOP-DM01菌株诱导表达,接种病原菌96 h,抗病品种260205根中PvCaM1基因的表达量达到最高,而感病品种BRB-130达到最低,260205叶中PvCaM1基因的表达量均高于BRB-130,而且叶中的表达量高于根和茎中的表达量.PvCaM1基因表达量也受外源植物激素脱落酸、茉莉酸甲酯和乙烯利诱导上调,在根、茎、叶中均有不同程度的表达.本研究表明,PvCaM1基因可能通过脱落酸、茉莉酸和乙烯等信号途径参与菜豆对FOP-DM01菌株的防御反应,推测菜豆PvCaM1基因与镰孢菌枯萎病的抗病性有一定关联.