中国野生毛葡萄白粉菌诱导响应vqap基因的克隆及表达分析

【目的】克隆中国野生毛葡萄“商-24”天冬氨酸蛋白酶（ap）基因的cdna序列，明确其在葡萄抗病防御机制中的作用。【方法】在前期获得的中国野生毛葡萄株系“商-24”ap基因（vqap）est序列的基础上，采用rt-pcr克隆ap基因的cdna序列,对其序列及编码产物进行生物信息学分析，并通过实时定量pcr和半定量pcr，分析vqap基因在白粉菌诱导不同时间（0，6，12,24,48,72,96和120h），不同激素（100μmol/l水杨酸，50μmol/l乙烯和0.5g/l茉莉酸甲酯）刺激及不同组织（嫩叶、嫩茎、花、果皮、卷须）中的表达情况。【结果】序列分析表明,vqap基因序列长度为1377bp，具有开放阅读框，编码458个氨基酸残基，相对分子质量为50.48ku，等电点为8.73。保守结构域分析表明，vqap编码产物含有2个保守的具有催化活性的天冬氨酸残基，位于asp-thr/ser-gly(dt/sg)结构域，该基因编码的氨基酸序列属于植物天冬氨酸蛋白酶a1家族，为非典型的天冬氨酸蛋白酶。荧光定量pcr结果表明，接种白粉菌后6h，vqap基因表达量为0h的6倍多，之后迅速下调；不同激素处理后，该基因也均诱导表达，这可能是由于vqap基因参与了植物早期的抗病反应，以及由不同激素诱导的发病相关基因的调节作用。半定量pcr结果表明，在葡萄嫩叶、嫩茎、花、果皮、卷须等不同组织中vqap基因的表达量不同，这可能与它参与了植物不同组织中功能蛋白的合成与降解有关。【结论】vqap的表达响应病原菌侵染并受生物胁迫相关激素的调控，可能在葡萄防御病原菌侵染的机制中发挥重要作用。