小麦蓝矮病植原体β-1，4-内切葡聚糖酶基因的分离、序列分析与致病性测定

【类型】学位论文

【作者】张珏 

【中文关键词】 致病性 1 植物病毒表达载体 β 4 原核表达 小麦蓝矮病植原体 内切葡聚糖酶

【英文题名】ISGLATIQN AND PATHGGENICITY ANALY5I5 GF ENDU-I,4-BETA-GLUCANASE GENE FROM WHEAT BLUE DWARF PHYTUFLASMA

【中文摘要】小麦蓝矮病(Wheat Blue Dwarf,简称WBD)是由小麦蓝矮植原体侵染引起,该病害分布于我国西北干旱、半干旱晚熟冬麦区,由介体条沙叶蝉(Psammotettix striatus L.)以持久方式专化性传播。表现病症的叶片多为黄化,植株矮缩,叶片厚硬,造成减产,严重时全田发病绝收,极大威胁小麦产量。因此,小麦蓝矮病的研究和防治意义重大。β-1,4-内切葡聚糖酶(FrvX)是一类由真菌、细菌、昆虫、动物、植物等组织产生的纤维素水解酶,能够作用于植物细胞壁,软化植物细胞壁便于病原在植物体内移动。本文采用PCR技术从小麦蓝矮植原体中分离了β-1,4-内切葡聚糖酶(FrvX)基因,并进行原核表达、植物病毒载体介导的瞬时表达,研究结果如下: (1)小麦蓝矮病植原体β-1,4-内切葡聚糖酶(FrvX)的分离:设计特异性引物对FrvX-F / FrvX-R从感病小麦总DNA中扩增到FrvX基因长度为1 071 bp,G+C含量为36.4%,该基因编码356个氨基酸,GenBank登录号为FJ866635.β-1,4-内切葡聚糖酶基因(FrvX)与翠菊黄化(AY)、洋葱黄化植原体(OY)的同源率分别为为95.52 %、94.49 %。 (2)分别用Prot -Scale软件、ANTHEPROT 5.0、TMHMM-2.0、3D-PSSM网站预测FrvX的亲疏水性、二级结构及信号肽切割位点、跨膜区、三级结构。结果显示:该蛋白分子量为38.7 KDa,等电点PI为6.975;二级结构中螺旋占45 %,折叠占26 %、无规则卷曲占29 %;在第20个氨基酸残基(甘氨酸)处有强信号肽割位点;该蛋白没有跨膜结构域,是被分泌到膜外的疏水蛋白。 (3)构建了含有FrvX基因的原核表达载体pET30-FrvX,热击转化进表达宿主菌中,经IPTG诱导后,没有检测到预期的蛋白条带。相反,随着培养时间的增加,宿主菌体量逐渐变少,推测可能是由于FrvX对细胞壁有溶解作用。 (4)构建的植物病毒表达载体pgR107-FrvX,通过电击法转化农杆菌GV3101,经乙酰丁香酮诱导后,感染烟草叶片,7 d后,即可在转化植株中检测到目的基因的转录。经统计,接种的重组质粒能引起45 %以上的寄主叶片发生皱缩、黄化,初步推测FrvX是小麦蓝矮病植原体的一个致病相关基因。

【专业名称】微生物学

【学位级别】硕士

【学位授予单位】西北农林科技大学

【学位授予年度】2010

【导师姓名】吴云锋

【合作导师姓名】无

【英文摘要】无

【英文关键词】Wheat blue dwarf Phytoplasma, Endo-1,4-beta-glucanase, Prokaryotic expression, Plant virus vector, Pathogenicity

【语种】无

【基金】无

【UDC】632

【中图分类号】S435. 121

【正文总页码】39

【学科】无

【研究方向】微生物资源与利用

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