| 甘蔗过氧化物酶基因ScPOD02的克隆与功能鉴定 |
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| 引用本文： | 苏亚春,王竹青,李竹,刘峰,许莉萍,阙友雄,戴明剑,陈允浩.甘蔗过氧化物酶基因ScPOD02的克隆与功能鉴定[J].作物学报,2017,43(4):510-521. |
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| 作者姓名： | 苏亚春 王竹青 李竹 刘峰 许莉萍 阙友雄 戴明剑 陈允浩 |
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| 作者单位： | 福建农林大学 / 农业部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室 / 国家甘蔗产业技术研发中心, 福建福州 350002 |
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| 基金项目： | 本研究由福建省杰出青年科学基金项目(2015J06006和2015J05055)和国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-20)项目资助。 |
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| 摘 要： | 过氧化物酶(POD)广泛存在于植物各种器官及其不同发育阶段,在植物生长发育及应对逆境胁迫中起重要作用。本研究基于前期转录组数据,从黑穗病菌侵染2 d的甘蔗抗黑穗病品种崖城05-179中分离到ScPOD02基因的cDNA(GenBank登录号为KU593507)及基因组DNA(GenBank登录号为KU593508)序列。其cDNA全长为1434 bp,ORF区为1047 bp,编码348个氨基酸,而基因组DNA全长为1558 bp,含2个外显子和1个内含子。系统发育树显示,ScPOD02与水稻Os Prx11(GenBank登录号为gi|55700889)属于同一个进化分支,推测ScPOD02属于酸性胞外分泌/细胞壁类型的I.1型过氧化物酶家族。将该基因克隆到原核表达载体p ET 32a上,转化大肠杆菌BL21,经异丙基-β-d-硫代半乳糖苷诱导成功获得了大小约60 k D的融合蛋白,且该重组菌在聚乙二醇胁迫下的长势较对照快,表明其耐受干旱胁迫的能力更强。实时荧光定量PCR(q RT-PCR)分析表明,除ROC22和YZ03-103外,ScPOD02基因在甘蔗抗病品种(YZ03-258、YZ01-1413、YT96-86和LC05-136)中受黑穗病菌诱导上调表达,但在中感(GT02-467和FN39)和感病(FN40)品种中的基因表达量基本维持不变或略有降低;此外,ScPOD02积极应答水杨酸、脱落酸、聚乙二醇及氯化钠的胁迫。通过农杆菌介导法在本氏烟叶片上瞬时表达ScPOD02,结果显示出较深的DAB染色,且过表达后本氏烟中的目标基因(ScPOD02)及过敏性反应(HR)标记基因(Nt HSR201和Nt HSR203)和乙烯合成依赖基因(Nt EFE26和Nt Accdeaminase)均上调表达。以上研究结果显示,ScPOD02具有参与甘蔗免疫应答及抗旱和抗盐害的潜在功能。
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| 关 键 词： | 甘蔗:ScPOD02 基因克隆 生物和非生物胁迫 基因表达量 原核表达分析 瞬时表达分析 |
| 收稿时间： | 2016-07-04 |
Molecular Cloning and Functional Identification of Peroxidase Gene ScPOD02 in Sugarcane |
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| SU Ya-Chun,WANG Zhu-Qing,LI Zhu,LIU Feng,XU Li-Ping,QUE You-Xiong,DAI Ming-Jian,Chen Yun-Hao.Molecular Cloning and Functional Identification of Peroxidase Gene ScPOD02 in Sugarcane[J].Acta Agronomica Sinica,2017,43(4):510-521. |
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| Authors: | SU Ya-Chun WANG Zhu-Qing LI Zhu LIU Feng XU Li-Ping QUE You-Xiong DAI Ming-Jian Chen Yun-Hao |
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| Institution: | Key Laboratory of Sugarcane Biology and Genetic Breeding (Fujian), Ministry of Agriculture / Fujian Agriculture and Forestry University / Sugarcane Research & Development Center, China Agricultural Technology System, Fuzhou 350002, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Sugarcane ScPOD02 Gene cloning Biotic and abiotic stresses Gene expression level Prokaryotic expression analysis Transient expression analysis |
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