大豆胞囊线虫病抗性候选基因GmPEBP4-1克隆及表达分析

作者：郭杨; 陈立新; 姜海鹏; 战宇航

来源：东北农业大学学报, 2020, 51(10): 10-19.

DOI：10.19720/j.cnki.issn.1005-9369.2020.10.02

• 大豆胞囊线虫
• GmPEBP4-1
• 基因克隆
• 生物信息学
• 表达分析

研究利用抗病材料东农L-10转录组测序结果,选取差异表达的磷脂酰乙醇胺结合蛋白(PEBP)基因命名为GmPEBP4-1。通过基因克隆、生物信息学和表达模式分析研究GmPEBP4-1基因对SCN响应及生理功能的影响。结果表明,GmPEBP4-1基因CDS全长519 bp,编码172个氨基酸,蛋白分子质量为19.34 ku,是一种亲水性蛋白;氨基酸组分中精氨酸(Arg)、脯氨酸(Pro)和缬氨酸(Val)占比最高;等电点为9.16,初步预测为酸性蛋白;蛋白保守结构域分析发现含有保守PEBP结构域;蛋白质二级结构中无规则卷曲所占比例最高(54.07%),其次为延伸链(25.58%)、α-螺旋(16.28%)、β-转角(4.07%);系统进化树分析表明,GmPEBP4-1蛋白与相思子PEBP蛋白亲缘性最近;启动子元件分析表明,存在茉莉酸甲酯(MEJA)、TCT-rich repeats,P-box和ABRE等应激、胁迫相关顺式作用元件,推测该基因参与逆境胁迫反应;利用实时荧光定量PCR分析发现,在抗病材料中,大豆胞囊线虫4号生理小种胁迫各时间段GmPEBP4-1基因表达量均显著高于对照,而感病材料中GmPEBP4-1基因表达量仅在胁迫7 d时显著高于对照。综上表明,GmPEBP4-1基因响应大豆胞囊线虫4号生理小种胁迫过程,且在感病材料和抗病材料中响应模式存在差异。

• 单位
  黑龙江省农业科学院; 东北农业大学; 黑龙江省农业科学院园艺分院