剑麻AsLEC基因克隆及生物信息学分析

作者：鹿志伟; 侯晓婉; 杨子平; 张燕梅; 李俊峰; 周文钊^*

来源：热带作物学报, 2019, 40(06): 1122-1129.

DOI：10.3969/j.issn.1000-2561.2019.06.013

• 剑麻
• 单子叶甘露糖结合植物凝集素
• lectin

单子叶甘露糖结合植物凝集素基因能够有效抑制具有刺吸式口器的同翅目害虫的生长与繁殖,它被证实在掌叶半夏、小麦、烟草、棉花等单子叶和双子叶植物中均具有较好的抗虫效果,但其在剑麻中的功能尚缺乏深入研究。本研究以剑麻为材料,利用RT-PCR技术成功克隆剑麻lectin基因,命名为AsLEC,并对其进行生物信息学分析。结果表明:该基因CDS序列全长为561 bp,编码186个氨基酸,蛋白质分子量预测为19.97 ku,理论等电点为4.96,为疏水性蛋白;同源氨基酸序列比对结果表明剑麻lectin基因与火烧兰、雪花莲、君子兰与菠萝等植物的单子叶甘露糖结合凝集素基因同源性较高,氨基酸匹配度达到48%以上,系统进化树分析表明AsLEC基因与火烧兰亲缘关系更近;对AsLEC基因进行功能结构域分析表明其具有B-lectin基因家族典型特征,属于B-lectin基因家族成员;功能预测发现其具有一段33个氨基酸残基的信号肽,同时在N端第5～27位置处存在一个跨膜α螺旋,表明AsLEC蛋白为分泌型蛋白质,这与B-lectin蛋白的功能特点相吻合;AsLEC蛋白二级结构包含11个β折叠,3个α螺旋;亚细胞定位预测该基因很有可能定位在细胞膜上。剑麻AsLEC基因的克隆对于研究其在剑麻中的抗虫功能具有重要意义,同时丰富了单子叶植物中植物凝集素的相关研究成果。

• 单位
  中国热带农业科学院南亚热带作物研究所