甘蔗分子伴侣ShDnaJ基因克隆及在甘蔗线条花叶病毒胁迫下的表达分析

• 作者: 冯小艳 王文治 王俊刚 沈林波 赵婷婷 冯翠莲 张树珍 中国热带农业科学院热带生物技术研究所
• 来源期刊: 南方农业学报
• 关键词: 甘蔗 分子伴侣DnaJ 基因克隆 甘蔗线条花叶病毒(SCSMV) 表达分析
• 年，卷（期）: 2023,（8）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种 种质资源 分子生物学
• 页码范围: 122-131
• 页数: 10页
• 语种: 中文

摘要

【目的】克隆甘蔗分子伴侣基因Sh DnaJ，并分析其在甘蔗线条花叶病毒（SCSMV）胁迫下的表达模式，为探究ShDnaJ基因在甘蔗应答SCSMV侵染过程中的功能和作用机制提供理论参考。【方法】通过同源克隆技术克隆ShDnaJ基因完整开放阅读框（ORF）序列，利用生物信息学软件对其进行分析，再利用绿色荧光蛋白（GFP）融合表达法分析ShDnaJ蛋白的亚细胞定位，采用实时荧光定量PCR检测ShDnaJ基因在甘蔗不同组织及在SCSMV胁迫下的表达水平。【结果】ShDnaJ基因ORF全长1260 bp，编码419个氨基酸残基，蛋白分子量为45682.47 Da，理论等电点（pI）为8.78，属于稳定的亲水蛋白，含有DnaJ结构域，属于DnaJ超家族成员，定位于内质网。ShDnaJ蛋白的二级结构由113个α-螺旋、31个β-转角、78个延伸链和197个无规则卷曲组成。ShDnaJ蛋白与高粱SbDnaJ蛋白的氨基酸序列相似性最高，为96.93%，说明两者亲缘关系最近。ShDnaJ基因在甘蔗根、茎和叶中均有表达，且根和茎中的相对表达量显著高于叶中（P<0.05，下同），但未成熟茎Sh DnaJ基因的相对表达量高于成熟茎；成熟叶ShDnaJ基因的相对表达量高于未成熟叶。随着处理时间的推移，SCSMV胁迫组和对照组（磷酸缓冲液处理）中ShDnaJ基因的相对表达量整体呈下降趋势，但SCSMV接种后不同时间点ShDnaJ基因的相对表达量均显著高于对照组。【结论】ShDnaJ基因具有组织表达特异性，且组织的成熟程度会影响其表达水平。SCSMV胁迫下该基因表达上调，推测该基因参与调控甘蔗植株对SCSMV的抗性。