苹果甘露糖结合凝集素基因的克隆及表达分析.pdf

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1、华北农学报·２０１３，２８（６）：３６-４１苹果甘露糖结合凝集素基因的克隆及表达分析李明想，柏素花，张玉刚，祝军，戴洪义（青岛农业大学园艺学院，山东青岛２６６１０９）摘要：以苹果幼叶为试验材料，通过同源克隆和ＲＴ-ＰＣＲ方法分离出Ｂ＿ＬＥＣＴＩＮ基因家族中的一个基因，命名为MdMBL。分析结果表明，克隆得到的MdMBL长度为１１８１ｂｐ，包括２０ｂｐ的５′非编码区、８１ｂｐ的３′非编码区和一个长度为１０８０ｂｐ编码３５９个氨基酸的开放阅读框，推测该蛋白质分子量为３９．７６ｋＤａ，其等电点为８．７２。在构

2、建的ＭＢＬ系统进化树中，ＭｄＭＢＬ与葡萄的ＭＢＬ的关系最近，其次为橹豆的ＭＢＬ，与苹果的ＭＢＬ２同源基因进化关系最远。相对荧光定量ＲＴ-ＰＣＲ分析表明，MdMBL具有组织特异性，在茎中表达量最高，在花中表达量最低；低温胁迫促使MdMBL表达量升高，MdMBL在机械损伤处理下表达量先升高后降低；外源ＳＡ能够诱导MdMBL表达上调。关键词：苹果；甘露糖结合凝集素；基因克隆；表达分析中图分类号：Ｓ６６１．１文献标识码：Ａ文章编号：１０００－７０９１（２０１３）０６－００３６－０６CloningandExpre

3、ssionPatternAnalysisofMannose-bindingLectinGeneinAppleＬＩＭｉｎｇ-ｘｉａｎｇ，ＢＡＩＳｕ-ｈｕａ，ＺＨＡＮＧＹｕ-ｇａｎｇ，ＺＨＵＪｕｎ，ＤＡＩＨｏｎｇ-ｙｉ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＨｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒｅ，ＱｉｎｇｄａｏＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６１０９，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｍａｎｎｏｓｅ-ｂｉｎｄｉｎｇＬｅｃｔｉｎ（ＭＢＬ），ｗｈｉｃｈｂｅｌｏｎｇｓｔｏＢ＿ＬＥＣＴＩＮｇｅｎｅｆａｍｉｌｉｅｓ，ｗａｓ

4、ｉｓｏｌａｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｙｏｕｎｇｌｅａｆｏｆａｐｐｌｅ（Malusdomestica）ｂｙｈｏｍｏｌｏｇｏｕｓｃｌｏｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｎａｍｅｄａｓMdMBL．ＴｈｅｃＤＮＡｗａｓ１１８１ｂｐｉｎｌｅｎｇｔｈｗｉｔｈａｎ５′ｎｏｎ-ｃｏｄｉｎｇｒｅｇｉｏｎｏｆ２０ｂｐ，ａｎ３′ｎｏｎ-ｃｏｄｉｎｇｒｅｇｉｏｎｏｆ８１ｂｐａｎｄａｎｏｐｅｎｒｅａｄｉｎｇｆｒａｍｅ（ＯＲＦ）ｏｆ１０８０ｂｐｅｎｃｏｄｉｎｇａｐｒｏｔｅｉｎｏｆ３５９ａｍｉｎｏａｃｉｄｓ，ａｎｄｔｈｅｅｓｔｉｍａｔｅｄｍｏ

5、ｌｅｃｕｌａｒｗｅｉｇｈｔａｎｄｉｓｏｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｉｎｔ（ｐＩ）ｏｆｔｈｅｐｕｔａｔｉｖｅｐｒｏｔｅｉｎｗｅｒｅ３９．７６ｋＤａａｎｄ８．７２，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃｔｒｅｅｏｆＭＢＬｓｈｏｗｅｄｔｈａｔＭｄ-ＭＢＬｗａｓｃｌｏｓｅｓｔｗｉｔｈｇｒａｐｅｓＭＢＬ，ｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｇｌｙｃｉｎｅｍａｘ，ａｎｄｔｈｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｏｆｈｏｍｏｌｏｇｏｕｓｇｅｎｅｓｉｎａｐｐｌｅＭｄＭＢＬ２ｗａｓｆａｒｔｈｅｓｔ．Ｑｕａｎｔｉｔ

6、ａｔｉｖｅｒｅａｌ-ｔｉｍｅＰＣＲａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｇｅｎｅｉｓｔｉｓｓｕｅ-ｓｐｅｃｉｆｉｃａｎｄｅｘ-ｐｒｅｓｓｅｄｈｉｇｈｅｓｔｉｎｓｔｅｍｓ，ｔｈｅｌｏｗｅｓｔｉｎｆｌｏｗｅｒｓ；ＴｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆMdMBLｗａｓｐｒｏｍｏｔｅｄｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｌｄｓｔｒｅｓｓａｎｄｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｄａｍａｇｅｓｔｒｅｓｓ；ＥｘｏｇｅｎｏｕｓＳＡｃｏｕｌｄｉｎｄｕｃｅｕｐ-ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆMdMBLｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ．Keywords：M

7、alusdomestica；Ｍａｎｎｏｓｅ-ｂｉｎｄｉｎｇｌｅｃｔｉｎ（ＭＢＬ）；Ｇｅｎｅｃｌｏｎｉｎｇ；Ｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ［１０－１１］苹果是我国重要的果树树种之一，具有较高的同翅目害虫和线虫抗性上已经得到验证，最近经济价值。但低温、机械损伤等一些非生物因素制ＭＢＬ对植物病原体、病毒病原体和真菌表现出广谱［１２－１３］约着苹果生长和发育，这些胁迫严重影响苹果的产的抗性。但是ＭＢＬ的非生物胁迫研究较少，［１４］量和质量。因此，研究苹果对胁迫处理的防御途径其中在水稻中ＭＢＬ响应盐胁迫，ＭＢＬ作为

8、防御对于培育苹果新品种具有重要的指导意义。蛋白在与水杨酸（Ｓａｌｉｃｙｌｉｃａｃｉｄ，ＳＡ）诱导、低温胁迫甘露糖结合凝集素（Ｍａｎｎｏｓｅ-ｂｉｎｄｉｎｇｌｅｃｔｉｎ，和机械损伤胁迫之间的关系尚不清楚。因此，本研ＭＢＬ）是一类能与甘露糖特异结合的蛋白，属于凝集究以苹果为材料，克隆出MBL基因，分析MBL基因［１］素家族。它在植物的自我防御和人的抗恶性肿的序列特征，研究低温、机械损伤胁迫及外源ＳＡ诱［２－３］瘤细胞增生上起着重要的作用。ＭＢＬ