河南农业科学 ›› 2019, Vol. 48 ›› Issue (9): 82-89.

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普通菜豆生长素调节蛋白基因PvARP1的克隆及表达分析

薛仁风,丰明,赵阳,陈剑,李韬,葛维德   

  1. (辽宁省农业科学院 作物研究所,辽宁 沈阳 110161)
  • 收稿日期:2019-03-15 出版日期:2019-09-15 发布日期:2019-09-15
  • 通讯作者: 葛维德(1973-),男,辽宁沈阳人,研究员,硕士,主要从事食用豆品种选育。E-mail:snowweide@163.com
  • 作者简介:薛仁风(1982-),男,辽宁沈阳人,副研究员,博士,主要从事食用豆抗病育种。E-mail:xuerf82@163.com
  • 基金资助:
    辽宁省科学事业公益研究基金项目(20180018);辽宁省中央引导地方科技发展专项(2018416023);农业部现代农业产业技术体系项目(CARS-08-Z7)

  • Received:2019-03-15 Published:2019-09-15 Online:2019-09-15

摘要: 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。vARP1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。

关键词: 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