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东方百合'索邦'几丁质酶基因的克隆与表达分析

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为探究百合几丁质酶在灰霉病抗性中的功能,该研究以高抗品种东方百合'索邦'(Lilium oriental hybrid'Sorbonne')接种灰霉菌12 h后的叶片为材料,采用反转录PCR的方法克隆到1个几丁质酶基因成员,并命名为LoChi2(NCBI登录号为MW310626),通过生物信息学手段预测分析了目标基因推导的编码蛋白的结构和功能,并采用qRT-PCR分析灰霉菌侵染以及SA/JA处理条件下LoChi2基因在百合中的表达特征.结果显示:(1)LoChi2基因完整的开放阅读框序列长度为915 bp,编码304个氨基酸,预测的蛋白分子质量为32.52 kD,理论等电点为4.16.(2)蛋白结构和系统进化分析显示,LoChi2属于糖苷水解酶18家族Ⅲ类成员,含有保守的GH18 narbonin催化结构域、跨膜结构域以及信号肽、糖基化和磷酸化位点,预测为疏水的分泌蛋白,且定位于细胞外;多序列比对结果表明,LoChi2基因序列与麝香百合、菠萝和梅花中的Chi2基因具有较高的相似性.(3)qRT-PCR分析发现,LoChi2基因的表达水平与品种间的抗病性呈正相关,其中在高抗品种'索邦'中的表达水平显著高于中感品种'雷山三号'(L.×formolongi'Raizan 3')和高感品种'穿梭'(L.asiatic hybrid'Tresor');外源水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)可诱导LoChi2基因的表达.研究表明,LoChi2基因是参与灰霉菌防御反应的关键抗病基因,且该基因可能在JA和SA抗病信号通路中扮演重要角色;推测LoChi2基因在百合抗灰霉病育种方面具有广阔的应用前景,将成为百合抗灰霉病转基因育种中新的候选基因.
Cloning and Expression Analysis of LoChi2 Gene in Lilium Oriental Hybrid 'Sorbonne'

崔祺、吴凡、詹鹏、汪莲娟、韩蕊莲、吴昀

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百合 灰霉病 几丁质酶 基因克隆 表达分析

浙江省自然科学基金浙江理工大学科研启动基金浙江省土木工程一流学科(B)建设经费

LQ20C15000318052292-Y

2021

10.7606/j.issn.1000-4025.2021.05.0757

西北植物学报
西北农林科技大学,陕西省植物学会

西北植物学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.031
ISSN：1000-4025
年,卷(期)：2021.41(5)
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