甘蔗ScCRT1基因克隆及其应答SCMV侵染分子机制的研究

• 作者: 张海 程光远 杨宗桃 王彤 刘淑娴 商贺阳 赵贺 徐景升
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 甘蔗 钙网蛋白 SCMV 6K2
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 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: 94-103
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2021.04156

摘要

钙网蛋白(calreticulin, CRT)在真核生物中广泛表达, 是重要的分子伴侣和钙离子结合蛋白, 参与调控Ca2+稳态、钙依赖信号、内质网质量控制、植物生长发育、免疫反应和逆境应答等多种生物学过程。甘蔗(Saccharum spp. hybrid)中CRT应答甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus, SCMV)侵染尚未见报道。本研究从热带种Badila (S. officinarum)中克隆了1个CRT1/CRT2亚型的CRT编码基因, 命名为ScCRT1。该基因开放读码框(open reading frame, ORF)长度为1281 bp, 编码长度为426 aa的蛋白。生物信息学分析表明, ScCRT1具有典型的CRT蛋白结构域, 为稳定的亲水性蛋白, 其N端有一个信号肽, 具有典型的跨膜结构域, C端有典型的内质网定位信号; 二级结构多为无规则卷曲; 系统进化树分析表明, 该蛋白是典型的CRT蛋白, 在单子叶和双子叶植物中具有明显的分化。亚细胞定位表明ScCRT1定位于内质网。实时荧光定量PCR分析发现, ScCRT1基因在甘蔗各组织中都有表达, 在第8节间中的表达量最低, 在心叶中的表达量较高; 该基因在SCMV侵染早期表达量上调, 后期下调表达。酵母双杂交(yeast two hybrid, Y2H)和双分子荧光互补(bimolecular fluorescence complementation, BiFC)试验表明, ScCRT1与SCMV-6K2蛋白互作。推测SCMV-6K2通过与ScCRT1互作调控钙离子稳态进而便于SCMV侵染。