海島棉抗黃萎病相關(guān)基因gbeds1的克隆與生物信息學(xué)分析本科畢業(yè)論文-資料下載頁(yè)
2025-08-19 09:27本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】我國(guó)目前推廣的棉花品種抗黃萎病性能差，不能滿足市場(chǎng)的需要。黃萎病棉花品種，是當(dāng)前棉花育種迫切需要解決的問題。近年來(lái)，植物發(fā)育生物學(xué)研。遺傳工程的方法改造植物生長(zhǎng)發(fā)育過程奠定了基礎(chǔ)。良提供依據(jù)，具有顯著的學(xué)術(shù)理論價(jià)值和潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值。病相關(guān)基因的先例，并對(duì)基因進(jìn)行了表達(dá)特異性分析、原核表達(dá)分析。器設(shè)備條件方面也是可行的。獲得GbEDS1基因cDNA全長(zhǎng)2190bp，開放閱讀框長(zhǎng)1848bp。對(duì)該基因進(jìn)行生物信息學(xué)分析預(yù)測(cè)其功能并為其功能的研究奠定理論依據(jù)。ORF，克隆并測(cè)序。frame，ORF），并利用生物信息學(xué)軟件分析序列特征特性。萎病是棉花病害中對(duì)生產(chǎn)和產(chǎn)量威脅最大、危害最重的病害。研究報(bào)道進(jìn)一步證實(shí)EDS1基因是植物抗病反應(yīng)中的一個(gè)重要信號(hào)元件。藥的開發(fā)備受廣泛的關(guān)注。[2]周兆華,張?zhí)煺?潘家駒,等.大麗輪枝菌在棉花品種上的致病力分化研究[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，
【正文】 圖 7 GbEDS1基因的亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè) Fig. 7 Prediction of Protein Localization Sites GbEDS1 的蛋白質(zhì)模體分析 利用 的 在線分析，分析該蛋白質(zhì)序列功能位點(diǎn)發(fā)現(xiàn)GbEDS1 蛋白含有 LIPASE_SER 同源區(qū)（圖 8）。使用 espasy提供的 ScanProsite resules viewer 對(duì) GbEDS1 基因進(jìn)行蛋白質(zhì)的模體位置分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：該基因包含 1 個(gè)脂肪酶 絲氨酸活性位點(diǎn)（ Lipases, serine active site）， 3 個(gè)酪氨酸激酶磷酸化位點(diǎn)（ Tyrosine kinase phosphorylation site）， 3 個(gè) N糖基化位點(diǎn)（ Nglycosylation site）， 6個(gè)蛋白激酶 C 磷酸化位點(diǎn)（ Protein kinase C phosphorylation site）， 5 個(gè) N 端肉豆蔻?；稽c(diǎn)（ Nmyristoylation site）， 11 個(gè)酪蛋白激酶 II 磷酸化位點(diǎn)（ Casein kinase II phosphorylation site）， 1 個(gè)依賴 cAMP 和 cGMP 蛋白激酶磷酸化位點(diǎn)（ cAMPand cGMPdependent protein kinase phosphorylation site）。 圖 8 GbEDS1 蛋白 質(zhì)序列功能位點(diǎn)分析 Hits for all PROSITE (release ) motifs on GbEDS1 sequence GbEDS1 基因的序列同源性分析 利用 DNAMAN 對(duì)不同物種上的 EDS1 基因進(jìn)行聚類分析，結(jié)果顯示 GbEDS1基因 與毛果楊和葡萄的 EDS1 基因的同源性較高，分別為 64%和 %（表 1） 。 表 1 棉花 GbEDS1基因與 5個(gè)其他物種 EDS1序列的同源分析 Table 1 Sequence homology analysis of EDS1 in cotton and 5 other species 3 討論 本研究根據(jù)不同物種的 EDS1 核酸保守區(qū)域設(shè)計(jì)簡(jiǎn)并引物，通過 RTPCR 和RACE 技術(shù)相結(jié)合的方法，從海島棉 Pima9053 中克隆了與 毛果楊 同源的 海島棉GbEDS1 基因的 cDNA 及開放閱讀框序列（ Open reading frame， ORF） 。 GbEDS1 基因 cDNA 全長(zhǎng) 2190bp，包括 5′端非編碼區(qū) 168bp， 3′端非編碼區(qū) 174bp，開放閱讀框長(zhǎng) 1848bp，編碼一個(gè)由 615 個(gè)氨基酸構(gòu)成的多肽 。 GbEDS1 與 毛 果楊和葡萄的 EDS1基因的同源性較高，分別為 64%和 %。 生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)， GbEDS1 蛋白含有LIPASE_SER 同源區(qū)，序列內(nèi)部具有脂肪酶 絲氨酸活性位點(diǎn)、酪氨酸激酶磷酸化位點(diǎn) N糖基化位點(diǎn)、蛋白激酶 C 磷酸化位點(diǎn)、 N 端肉豆蔻?；稽c(diǎn)、酪蛋白激酶 II 磷酸化位點(diǎn)和依賴 cAMP 和 cGMP 的蛋白激酶磷酸化位點(diǎn)，這些活性位點(diǎn)均是有效的活性位點(diǎn)，可能在激發(fā)子的識(shí)別過程中起重要作用。 有關(guān) GbEDS1和棉花抗黃萎病的關(guān)系有待進(jìn)一步驗(yàn)證。今后的工作應(yīng)集中在通過構(gòu)建融合表達(dá)載體 和植物表達(dá)載體，進(jìn)行植物的遺傳轉(zhuǎn)化，看該基因的定位情況及相關(guān)功能，進(jìn)一步在更深層次上揭示該基因和棉花抗黃萎病的關(guān)系。 物種名稱 E D S1 基因序列號(hào) 與棉花 G bE D S1 同源百分比 毛果楊 XM 002322106 64% 葡萄 E F 5511 59 62. 2% 擬南芥 NM 114678 54. 4% 大豆 F J 5175 62 58. 8% 番茄 A Y 7961 14 60. 9% 參考文獻(xiàn) [1] Kumria R, Sunnichan V G, Das D K, et al. High frequency somatic embryo production and maturation into normal plants in cotton (Gossypium hirsutum) through metabolic stress[J]. Plant Cell Rep, 2020, 21: 635639. [2] 周兆華 , 張?zhí)煺?, 潘家駒 , 等 . 大麗輪枝菌在棉花品種上的致病力分化研究 [J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2020, 33 (2): 5157． [3] 簡(jiǎn)桂良 , 盧美光 . 棉花抗黃萎病品種選育方法探討 [J]. 植物病理學(xué)報(bào) , 2020, 34(4): 356360. [4] 潘家駒 , 張?zhí)煺?. 黃萎病抗性遺傳研究 [J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) , 1994, 17(3): 818. [5] Falk A, Feys B J, Frost L N, Jones J D G, Daniels M J, and Parker J E. EDS1, an essential ponent of R genemediated disease resistance in Arabidopsis has homology to eukaryotic lipases [J]. Proc Natl Acad Sci USA 96, 1999, 32923297. [6] Jirage D, Tootle T L, Reuber T L, Frost L N, Feys B J, Parker J E, Ausubel F M, and Glazebrook J. Arabidopsis thaliana PAD4 encodes a lipaselike gene that is important for salicylic acid signaling [J]. Proc Natl Acad Sci USA 1999, 96:1358313588. [7] Goodman R N, Novacky A J. The hypersensitive reaction in plants to Pathogenes [M]. APS Press, 1994. [8] Fradin E F, Zhang Z, Juarez Ayala J C, Castroverde C D, Nazar R N, Robb J, Liu C M, Thomma B P. Geic dissection of Verticillium wilt resistance mediated by tomato Ve1[J]. Plant Physiol, 2020, 150: 320332. [9] Expression of RPS4 in tobacco induces an AvrRps4independent HR that requires EDS1, SGT1 and HSP90 [J]. Plant Science, 2020, 10: 213224. [10] Fei Gao, Xiao Meishu, Mohammad, Babar Ali, Susanne Howard, Nan Li, Patrick Winterhagen, Wenping Qiu, Walter Gassmann. A functional ortholog is differentially regulated in powdery mildew resistant and susceptible grapevines and plements an Arabidopsis EDS1 mutant [J]. Planta, 2020, 231:10371047. [11] Feys B J, Moisan L J, Newman M A, and Parker J E. Direct interaction between the Arabidopsis disease resistance signaling proteins, EDS1 and PAD4[J]. EMBO, 2020, 20:54005411. [12] Rust233。rucci C, Aviv D H, Holt B F, Dangl J L, and Parker J E. The disease resistance signaling ponents EDS1 and PAD4 are essential regulators of the cell death pathway controlled by LSD1 in Arabidopsis [J]. Plant Cell, 2020, 13: 22112224. [13] Melersh D G, Heath M C. An investigation into the involvement of defense signaling pathways in ponents of the nonhost resistance of Arabidopsis thaliana to rust fungi also reveals a model system for studying rust fungal patibility[J]. MPMI, 2020, 16:398404.
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