普通菜豆生长素调节蛋白基因PvARP1的克隆及表达分析

作者：薛仁风; 丰明; 赵阳; 陈剑; 李韬; 葛维德^*

来源：河南农业科学, 2019, 48(09): 82-89.

DOI：10.15933/j.cnki.1004-3268.2019.09.012

• 普通菜豆
• 镰孢菌枯萎病
• 生长素调节蛋白
• 基因表达分析
• 抗病反应

生长素调节蛋白(Auxin-regulating protein,ARP)是参与植物生长和发育调控的重要因子,也是植物抗病反应中具有重要作用的蛋白质分子。为了解该蛋白质基因表达特性,利用普通菜豆(Phaseolus vulgaris L.)表达序列标签(EST)克隆了编码普通菜豆ARP蛋白的cDNA序列并进行相关分析。序列分析表明,cDNA片段长2 428 bp,具有1个1 818 bp的开放阅读框,GenBank登录号为MK301448,将其命名为PvARP1。该基因编码605个氨基酸,预测蛋白质分子质量为68.26 ku,编码的蛋白质不含跨膜区、无信号肽。同源分析结果显示,PvARP1基因编码蛋白质与小豆(Vigna angularis)ARP蛋白亲缘关系最近,达到94%。荧光定量PCR分析结果表明,PvARP1基因受镰孢菌菜豆专化型FOP-DM01菌株诱导表达,接种病原菌24 h抗病材料260205根中PvARP1基因的表达量达到最高,提升至其接种0 h表达量的111倍,不同接种时间260205根中PvARP1基因的表达量均高于感病材料BRB130,而且PvARP1基因受吲哚-3-乙酸诱导表达量显著或极显著提高。此外,菜豆花和荚中PvARP1基因表达量明显高于根、茎和叶。PvARP1基因在大肠杆菌中可诱导表达为68 ku的重组蛋白,体外具有酰胺合成酶活性,可能参与调节植物细胞内吲哚-3-乙酸水平。表明PvARP1基因可能通过吲哚-3-乙酸介导的信号途径参与菜豆对FOP-DM01菌株的防御反应,推测菜豆PvARP1基因与镰孢菌枯萎病的抗病性有关。