甘蔗ScPR10基因的克隆及其响应赤条病菌侵染的表达特征分析

作者：李娟; 周敬如; 储娜; 孙会东; 黄美婷; 傅华英; 高三基^*

来源：作物学报, 2023, 49(01): 97-104.

• PR10蛋白
• 燕麦食酸菌燕麦亚种
• 生物胁迫
• 基因表达
• 甘蔗

PR10是一种病程相关蛋白(pathogenesis-relatedprotein,PR),在植物生长发育、应激生物和非生物胁迫时发挥重要作用。本研究利用RT-PCR技术从甘蔗赤条病抗病品种新台糖22号和感病品种闽糖11-610叶片克隆获得Sc PR10基因,并利用实时荧光定量PCR(RT-q PCR)、转录组和蛋白质组分析,研究在接种燕麦食酸菌燕麦亚种(Acidovorax avenae subsp. avenae, Aaa)之后这2个品种Sc PR10基因的转录和蛋白表达模式。序列分析显示,本研究克隆获得2个Sc PR10基因,编码187个氨基酸,比其他植物PR10蛋白多了27个氨基酸,含有保守结构域P-loop和Betv1;与已报道的甘蔗、高粱和斑茅的PR10亲缘关系较近。在Aaa胁迫下,RT-q PCR分析表明抗病、感病品种Sc PR10基因的表达量均显著上调,尤其在接种24 h时,表达量最高,分别为对照的27.2倍和39.7倍;转录组数据分析结果显示,该基因表达水平在抗病、感病品种上均显著提高,尤其在接种72h时,表达量最高,log2FC值为5.3～5.4。蛋白互作预测发现,Sc PR10与植物PDR型ABCG转运蛋白(Cluster-13677.282407)、蛋白激酶(Cluster-13677.166559)之间存在互作关系。蛋白质组数据分析显示,在Aaa接种24h时,抗病、感病品种Sc PR10均为上调表达, log2FC值为1.65～1.69;与Sc PR10互作的PDR型ABCG转运蛋白成员的表达量在抗病、感病品种上有不同程度提高;蛋白激酶表达量在感病品种上有显著提高,但是,在抗病品种上表达量没有显著变化。本研究结果表明,Sc PR10可能与PDR型ABCG转运蛋白正向协同参与甘蔗寄主应答Aaa病菌侵染的防御响应。

• 单位
  福建农林大学