象耳豆根结线虫纤维素结合蛋白Me-cbp-1基因的克隆与功能分析

• 作者: 赵志祥 陈绵才 魏丽莎子 龙海波
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 象耳豆根结线虫 纤维素结合蛋白 原位杂交 RNA干扰
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 196-204
• 页数: 9页
• 分类号: S432.4|Q946.5
• 字数: 6378字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2017.02.003

摘要

纤维素结合蛋白(cellulose binding protein,CBP)是植物寄生线虫在侵染过程中分泌的重要效应蛋白.为了获得象耳豆根结线虫(Meloidogyne enterolobii)纤维素结合蛋白序列信息、并分析其在线虫寄生致病过程中的功能地位,本研究利用已构建的象耳豆根结线虫二龄幼虫转录组数据库,结合cDNA末端快速扩增(rapid-amplification of cDNA ends,RACE)技术克隆了象耳豆根结线虫纤维素结合蛋白基因Me-cbp-1 (GenBank登录号:KU350655) cDNA全长序列.生物信息学分析表明,Me-cbp-1 cDNA全长809bp,其5’末端和3’末端的非编码区长度分别为43和139 bp,以及含有1个长度为627 bp的完整开放阅读框(ORF),推导编码208个氨基酸.预测蛋白Me-cbp-1含有起分泌功能的信号肽结构和纤维素结合结构域.同源性搜索比对分析表明,象耳豆根结线虫Me-cbp-1与南方根结线虫(M.incognita)、爪哇根结线虫(M.javanica)及花生根结线虫(M.arenaria)纤维素结合蛋白具有88％～91％的相似性.原位杂交显示,Mecbp-1在象耳豆根结线虫二龄幼虫的亚腹食道腺细胞特异表达.利用RNAi技术对象耳豆根结线虫二龄幼虫的Me-cbp-1基因进行沉默后,导致二龄幼虫的侵染率显著降低.本实验结果初步证明了纤维素结合蛋白在象耳豆根结线虫二龄幼虫侵染寄主的过程中具有重要地位,推测其通过与细胞壁主要成分纤维素结合,促进植物细胞壁的软化和降解,从而有利于提高线虫的侵染和寄生能力.本研究为揭示象耳豆根结线虫分子寄生致病机制以及进一步研究防治根结线虫病害新策略提供了理论依据.