二氯喹啉酸诱导的稗草转录因子EcMYB1基因的克隆与表达

• 作者: 吴声敢 吴长兴 李岗 王强 蔡磊明 赵学平
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 关键词: 抗药性稗草 二氯喹啉酸诱导基因 EcMYB1基因克隆与表达
• 年，卷（期）: 2013,（10）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 1166-1175
• 页数: 10页
• 字数: 7199字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2013.10.005

摘要

稗草(Echinochloa crus-galli)是稻田恶性杂草,二氯喹啉酸(quinclorac)是防治稗草的特效药,但长期使用出现了抗药性稗草.为揭示稗草对二氯喹啉酸的抗药性机制,本研究采用cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术从抗二氯喹啉酸的稗草中克隆了一个MYB转录因子基因,命名为EcMYBl (GenBank登录号:JX518599),其cDNA全长为1 844 bp,开放阅读框为1 527 bp,编码508个氨基酸,理论分子量为55.4 kD,等电点为8.6.EcMYB1蛋白含有3个保守的MYB结构域,属于植物中不常见的R1R2R3-MYB类型.基于蛋白质序列的系统进化分析表明,EcMYB1与禾本科植物玉米(Zea mays)、高梁(Sorghum bicolor)的同源序列有较近的亲缘关系.采用整株量效实验,测定了二氯喹啉酸敏感和抗性的两种稗草近等基因系的抗药性水平,敏感生物型的GR50(growth reduction by 50％,抑制生长50％时的浓度)值为158.3 g·AI(active ingredient)/hm2,抗性生物型的GR50值为858.0 g·AI/hm2,抗性指数为5.4.以稗草EcActin (GenBank登录号:HQ395760)作为内参的Real-time PCR实验,测定EcMYB1在抗、感稗草生物型的苗期叶、根和成株期根、茎、叶和种子中的表达,结果表明,EcMYB1在抗、感生物型的各组织中均有表达,相对表达量分别是26.22～52.50和6.85～34.62,其中在抗药性稗草苗期叶中的相对表达量最高为52.50,而在敏感稗草成株叶中的相对表达量最低为6.85,抗性稗草比敏感稗草高1.22～4.78倍.受二氯喹啉酸诱导后,其表达量在抗、感稗草中均升高,相对表达量分别为189.66～395.45和61.91～144.29,其中在抗性稗草苗期根中的相对表达量最高为395.45,而在敏感稗草的成株茎中的相对表达量最低为61.91,抗性稗草比敏感稗草高2.46～4.06倍.抗、感稗草生物型的EcMYBl mRNA水平差异表达暗示它可能参与了稗草对二氯喹啉酸的抗药性.这为后续该基因在稗草抗药性的功能研究提供了基础资料.