林业科学 ›› 2015, Vol. 51 ›› Issue (2): 147-153.doi: 10.11707/j.1001-7488.20150218
袁红雨1, 马宁1, 杨会敏2, 庞秋芬1, 谢素霞1, 程琳1
Yuan Hongyu1, Ma Ning1, Yang Huimin2, Pang Qiufen1, Xie Suxia1, Cheng Lin1
摘要: 【目的】 克隆茶树Ⅱ型核糖体失活蛋白基因CsRIP 1 和CsRIP 2,探讨CsRIPs基因的组织表达特异性以及假眼小绿叶蝉和机械伤害处理对其表达的影响。【方法】 Cs-Ev 2 (GenBank登录号: GH618807)为一受假眼小绿叶蝉取食诱导的茶树Ⅱ型核糖体失活蛋白基因的cDNA片段,利用RACE技术克隆该基因的全长cDNA,命名为CsRIP 1 (GenBank登录号: FJ648831)。利用RT-PCR技术从茶树子叶中分离出一个新的Ⅱ型核糖体失活蛋白基因的cDNA序列,命名为CsRIP 2 (GenBank登录号: GU951535)。利用PCR技术克隆CsRIPs的基因组序列。设计基因特异性引物,利用Real-time qRT-PCR技术检测CsRIPs的组织表达特异性,以及在叶片中假眼小绿叶蝉和机械伤害处理对其表达的影响。【结果】 CsRIP 1 和CsRIP 2的序列一致性为98%,都含有一个1 713 bp的开放阅读框,编码570个氨基酸残基,但是它们具有不同的3' 非翻译区。CsRIP1和CsRIP2由信号肽序列、1个RIP结构域、链接肽和2个RBL结构域组成。CsRIPs与其他Ⅱ型RIPs具有较高的序列一致性,Ⅱ型RIPs保守的氨基酸残基,包括构成A链N-糖苷酶活性位点的氨基酸残基、B链中形成寡糖链结合位点的氨基酸残基、形成链间和链内二硫键的半胱氨酸残基以及RBL结构域中的QxW基序,均出现在CsRIPs相应的位置上。系统进化树分析结果显示,同一物种的Ⅱ型RIPs首先聚类合并,2个CsRIP与樟的Ⅱ型RIPs聚为一支。比较CsRIPs的cDNA序列和基因组序列,发现它们的基因组序列不含内含子。CsRIPs基因的表达具有组织特异性,CsRIP 1 在叶片中的表达水平最高,在子叶中的表达水平最低,而CsRIP 2 在子叶中的表达水平最高,在叶片中的表达水平最低。在叶片中,CsRIP 1 和CsRIP 2的表达均受假眼小绿叶蝉取食的强烈诱导,并且其表达水平随着取食时间的增加而逐渐增加,取食48 h后,它们的表达水平大约分别是对照的120和100倍。在叶片中,CsRIPs基因的表达也受机械伤害处理的诱导,CsRIP 1 的转录水平在处理后6 h达到最大值,CsRIP 2 在处理后6 h表达水平显著升高,12 h达到最大值。【结论】 克隆茶树的2个Ⅱ型核糖体失活蛋白基因,它们可能参与茶树的防卫反应,且已发生亚功能化。进一步分析这2个基因的启动子,可以加深对CsRIPs基因转录调控以及RIPs的生物学功能的理解。
中图分类号: