CN116987730B - 硫氧还蛋白StCDSP32在植物抗病中的应用 - Google Patents
硫氧还蛋白StCDSP32在植物抗病中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116987730B CN116987730B CN202311230252.9A CN202311230252A CN116987730B CN 116987730 B CN116987730 B CN 116987730B CN 202311230252 A CN202311230252 A CN 202311230252A CN 116987730 B CN116987730 B CN 116987730B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stcdsp32
- thioredoxin
- potato
- resistance
- disease
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 102000002933 Thioredoxin Human genes 0.000 title claims abstract description 53
- 108060008226 thioredoxin Proteins 0.000 title claims abstract description 53
- 229940094937 thioredoxin Drugs 0.000 title claims abstract description 53
- 208000035240 Disease Resistance Diseases 0.000 title claims abstract description 16
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 claims abstract description 67
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 claims abstract description 54
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 36
- 230000002018 overexpression Effects 0.000 claims abstract description 20
- 241000233622 Phytophthora infestans Species 0.000 claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000009395 breeding Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 201000010099 disease Diseases 0.000 claims abstract description 14
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 claims abstract description 14
- 125000003275 alpha amino acid group Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- 210000003763 chloroplast Anatomy 0.000 claims description 16
- 241000123650 Botrytis cinerea Species 0.000 claims description 15
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 abstract description 22
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 abstract description 18
- 241000589158 Agrobacterium Species 0.000 abstract description 6
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 abstract description 6
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 12
- 210000004940 nucleus Anatomy 0.000 description 11
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 9
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 6
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 6
- FWBHETKCLVMNFS-UHFFFAOYSA-N 4',6-Diamino-2-phenylindol Chemical compound C1=CC(C(=N)N)=CC=C1C1=CC2=CC=C(C(N)=N)C=C2N1 FWBHETKCLVMNFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 239000005090 green fluorescent protein Substances 0.000 description 5
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 5
- 108010033040 Histones Proteins 0.000 description 4
- 230000001086 cytosolic effect Effects 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 4
- 230000004960 subcellular localization Effects 0.000 description 4
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 3
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 3
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 3
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108010043121 Green Fluorescent Proteins Proteins 0.000 description 2
- 102000004144 Green Fluorescent Proteins Human genes 0.000 description 2
- 241000207746 Nicotiana benthamiana Species 0.000 description 2
- GLNADSQYFUSGOU-GPTZEZBUSA-J Trypan blue Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].C1=C(S([O-])(=O)=O)C=C2C=C(S([O-])(=O)=O)C(/N=N/C3=CC=C(C=C3C)C=3C=C(C(=CC=3)\N=N\C=3C(=CC4=CC(=CC(N)=C4C=3O)S([O-])(=O)=O)S([O-])(=O)=O)C)=C(O)C2=C1N GLNADSQYFUSGOU-GPTZEZBUSA-J 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 2
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 241000223221 Fusarium oxysporum Species 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 206010027145 Melanocytic naevus Diseases 0.000 description 1
- 208000007256 Nevus Diseases 0.000 description 1
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 description 1
- 241000233614 Phytophthora Species 0.000 description 1
- 241000813090 Rhizoctonia solani Species 0.000 description 1
- 241001558929 Sclerotium <basidiomycota> Species 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007622 bioinformatic analysis Methods 0.000 description 1
- 238000003766 bioinformatics method Methods 0.000 description 1
- 210000003855 cell nucleus Anatomy 0.000 description 1
- 108010031100 chloroplast transit peptides Proteins 0.000 description 1
- 238000000749 co-immunoprecipitation Methods 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 description 1
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 description 1
- 230000036737 immune function Effects 0.000 description 1
- 238000003119 immunoblot Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000009456 molecular mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000002864 sequence alignment Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
- C12N15/79—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
- C12N15/82—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
- C12N15/8241—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
- C12N15/8261—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield
- C12N15/8271—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance
- C12N15/8279—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance for biotic stress resistance, pathogen resistance, disease resistance
- C12N15/8282—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance for biotic stress resistance, pathogen resistance, disease resistance for fungal resistance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
- C12N9/0051—Oxidoreductases (1.) acting on a sulfur group of donors (1.8)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y108/00—Oxidoreductases acting on sulfur groups as donors (1.8)
- C12Y108/01—Oxidoreductases acting on sulfur groups as donors (1.8) with NAD+ or NADP+ as acceptor (1.8.1)
- C12Y108/01008—Protein-disulfide reductase (1.8.1.8), i.e. thioredoxin
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
Abstract
本发明公开了一种硫氧还蛋白StCDSP32在植物抗病中的应用，通过筛选具有刺激马铃薯植株产生抗性的效应蛋白的靶标蛋白，再根据靶标蛋白的氨基酸序列获取编码靶标蛋白的基因序列；将所述基因序列通过农杆菌介导法，进行基因序列的过表达，获得能够稳定遗传的具有灰霉菌和致病疫霉抗性的转化子品种。本发明利用正向遗传学方法，证实了硫氧还蛋白StCDSP32的过表达能够增强马铃薯的抗病性。本发明从分子生物学角度为开展马铃薯抗病育种工作提供了新的解决思路，在抗病性马铃薯育种领域具有重要意义。
Description
技术领域
本发明属于基因工程技术领域，涉及硫氧还蛋白StCDSP32在植物抗病中的应用。
背景技术
马铃薯种植过程中常面临多种病害威胁，常见病害如立枯丝核菌引起的黑痣病、尖孢镰刀菌引起的枯萎病、灰葡萄孢引起的灰霉病、致病疫霉引起的晚疫病、青枯细菌引起的青枯病等。为保证产量，生产实践中常使用大量的杀菌剂，但化学防治马铃薯病害造成了严重的生态环境污染问题。
目前，马铃薯品种选育还以常规的杂交育种为主，其育种周期长、效率低，限制了抗病新品种的快速繁育。因此，深入研究马铃薯抗病害的分子机制，从分子生物学水平获得新的马铃薯抗病基因，进行马铃薯分子水平的抗病育种具有十分重要的意义。
发明内容
缩短传统杂交统育种的时间、提升育种效率，进一步加速优质马铃薯种质资源的培育是目前要解决的核心技术问题。为解决这一技术问题，本发明提供了一种硫氧还蛋白StCDSP32，并将该蛋白用于马铃薯的抗病育种。
本专利发明人采用免疫共沉淀法，筛选出印度梨形孢产生的效应蛋白SIE141的靶标蛋白StCDSP32。所述蛋白StCDSP32是一种种间保守的硫氧还蛋白。之后，在NCBI网站获知硫氧还蛋白StCDSP32的氨基酸序列和基因编码（CDS）序列。利用农杆菌介导法，将目的基因序列导入至马铃薯大西洋品系植株，获得能够稳定遗传的转化子株系；再通过检测转化子株系的转录本相对表达量以及转化子株系对于灰霉菌和致病疫霉的抗性来验证抗性品种是否培育成功。
基于上述技术思路，本发明首先提供了硫氧还蛋白StCDSP32在培育抗病性马铃薯品种中的应用。NCBI网站获知所述硫氧还蛋白StCDSP32的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。
进一步地，在上述硫氧还蛋白StCDSP32在培育抗病性马铃薯品种的应用中，在马铃薯植株中过表达所述硫氧还蛋白StCDSP32，可增强马铃薯植株对灰霉菌和致病疫霉的抗性。
为拓展所述硫氧还蛋白StCDSP32的应用，本发明还请求保护硫氧还蛋白StCDSP32在培育抗灰霉菌和致病疫霉的植物品种中的应用。本发明所述植物品种具有广义的概念，包括马铃薯，但又不限于马铃薯品种。
另一方面，本发明还提供一种培育抗病性马铃薯品种的方法。所述方法包括：将硫氧还蛋白StCDSP32的编码基因导入至马铃薯植株中，筛选出稳定遗传的过表达硫氧还蛋白StCDSP32的马铃薯品种；所述硫氧还蛋白的编码基因如SEQ ID NO:2所示。
本发明将目的基因通过农杆菌介导法构建本氏烟瞬时过表达系统，进一步揭示硫氧还蛋白StCDSP32在细胞中的定位。
以稳定遗传的过表达硫氧还蛋白StCDSP32的马铃薯品种为研究对象，所述硫氧还蛋白StCDSP32在稳定过表达时定位于叶绿体和细胞核。
在本发明提供的培育抗病性马铃薯品种的方法中，所述抗病性包括对灰霉菌和致病疫霉的抗性。
与现有技术相比，本发明“硫氧还蛋白StCDSP32在植物抗病中的应用”具有以下有益效果：
本发明利用正向遗传学方法，证实了过表达硫氧还蛋白StCDSP32可以增强马铃薯植株对灰霉菌和致病疫霉的抗病性。灰霉菌抗病实验和致病疫霉抗病实验中，转化子株系的抗性相较于正常的马铃薯植株均有了进一步的提升，证明了硫氧还蛋白StCDSP32的免疫功能。
本发明从分子生物学和基因工程维度出发，建立一种培育马铃薯抗性品种的方法，并通过结果证明该方法的可行性，从而为开展马铃薯抗病育种工作提供了新的解决思路，在抗病性马铃薯育种领域具有贡献意义。
本发明通过构建本氏烟瞬时过表达系统，证实了硫氧还蛋白StCDSP32定位于叶绿体；在能够稳定遗传的过表达硫氧还蛋白StCDSP32的马铃薯植株中，硫氧还蛋白StCDSP32除了定位于叶绿体，还定位于细胞核。这种亚细胞定位上的变化可能与马铃薯植株的抗性提升有直接关联。
附图说明
图1为硫氧还蛋白StCDSP32的CDS序列示意图。
图2为硫氧还蛋白StCDSP32的系统发育树。
图3为马铃薯第3号转化株系StCDSP32#3和大西洋品种的离体叶片分别接种灰霉菌后的转录本相对表达量柱状图。“Atlantic”表示马铃薯大西洋品种；“StCDSP32#3”表示过表达StCDSP32基因的马铃薯第3号转化株系。
图4为马铃薯第3号转化株系StCDSP32#3和大西洋品种的离体叶片分别接种灰霉菌后的实物对照图。在图4中，“Atlantic”表示马铃薯大西洋品种；“StCDSP32#3”表示过表达StCDSP32基因的马铃薯第3号转化株系。
图5为马铃薯第3号转化株系StCDSP32#3和大西洋品种的离体叶片分别接种灰霉菌后的病斑直径对比图。在图5中，“Atlantic”表示马铃薯大西洋品种；“StCDSP32#3”表示过表达StCDSP32基因的马铃薯第3号转化株系。
图6为马铃薯第3号转化株系StCDSP32#3和大西洋品种的离体叶片分别接种灰霉菌后的灰霉菌相对定殖量柱状图。在图6中，“Atlantic”表示马铃薯大西洋品种；“StCDSP32#3”表示过表达StCDSP32基因的马铃薯第3号转化株系。
图7为马铃薯第3号转化株系StCDSP32#3、马铃薯第6号转化株系StCDSP32#6和大西洋品种的离体叶片分别接种致病疫霉后的实物对照图。“Atlantic”表示马铃薯大西洋品种；“StCDSP32#3”表示过表达StCDSP32基因的马铃薯第3号转化株系；“StCDSP32#6”表示过表达StCDSP32基因的马铃薯第6号转化株系。
图8为StCDSP32#3、StCDSP23#6和大西洋品种的离体叶片分别接种致病疫霉后的病斑直径对比图。“Atlantic”表示马铃薯大西洋品种；“StCDSP32#3”表示过表达StCDSP32基因的马铃薯第3号转化株系；“StCDSP32#6”表示过表达StCDSP32基因的马铃薯第6号转化株系。
图9为StCDSP32#3、StCDSP23#6和大西洋品种的离体叶片分别接种致病疫霉后进行台盼蓝染色结果图。“Atlantic”表示马铃薯大西洋品种；“StCDSP32#3”表示过表达StCDSP32基因的马铃薯第3号转化株系；“StCDSP32#6”表示过表达StCDSP32基因的马铃薯第6号转化株系。
图10为本氏烟草叶片内瞬时过表达StCDSP32基因的亚细胞定位情况。在图10中“DAPI”表示用DAPI染料特异性染出细胞核；“StCDSP32-GFP”表示具有绿色荧光的硫氧还蛋白StCDSP32；“Chloroplasts”代表叶绿体通道的红色自发荧光；“Merge”表示将三个通道的图片叠合。
图11为能够稳定遗传的转化子株系StCDSP32#3、StCDSP32#5和StCDSP23#6，免疫印迹法证实硫氧还蛋白StCDSP32在叶绿体和细胞核的表达。图11中的A为叶绿体中表达的蛋白质，“Cytoplasm”表示叶绿体，图11中的B为细胞核中表达的蛋白质，“Nucleus”表示细胞核，“OE”表示overexpression，即过表达，“Anti-MYC”表示以MYC抗体检测蛋白表达情况，“Anti-Actin”表示以植物Actin抗体检测细胞质组分提取情况，作为细胞质组分的内部参照，“Anti-H3”表示以植物Histone 3（组蛋白3）抗体检测细胞核组分提取情况，作为细胞核组分的内部参照。
实施方式
下面结合实施例对本发明进行说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
本实施例提供了硫氧还蛋白StCDSP32的鉴定和生物信息学分析信息。
对筛选获得的、可以增强对疫霉属病原菌抗性的印度梨形孢效应蛋白SIE141进行植物内的靶标蛋白鉴定：通过免疫共沉淀试验，获得与效应蛋白SIE141互作的靶标蛋白。经鉴定，该靶标蛋白是硫氧还蛋白StCDSP32，是一个植物物种间保守的蛋白。
在NCBI网站得到硫氧还蛋白StCDSP32的序列信息，索引号为JX576287。硫氧还蛋白StCDSP32的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示，该蛋白的编码基因的CDS序列长度为1038bp，所述CDS序列前165bp碱基编码蛋白N端的长度为55个氨基酸的叶绿体转运肽。硫氧还蛋白StCDSP32活性位点（active sites）位于第213~216位的氨基酸CGPC，所述CDS序列示意图见图1。
用于生物信息学分析的其他植物物种的硫氧还蛋白序列来自Uniport蛋白数据库，序列比对由Mega X进行，系统发育树绘制由iTools生成，系统发育树如图2所示。
实施例
本实施例提供了硫氧还蛋白目的基因StCDSP32过表达的抗性验证。
1.制备马铃薯转化子株系
根据实施例1的结果，得到目的基因。在马铃薯大西洋品种植株中通过农杆菌介导法，获得能够稳定遗传的过表达转化子株系，转化子株系可过表达携带MyC标签的StCDSP32基因。经试验，分别获得2个能够稳定遗传的转化子株系，分别记为StCDSP32#3和StCDSP32#6，检测转化子株系内的转录本相对表达量，如图3所示，由图3可知，接种灰霉菌后过表达转化子株系的转录本相对表达量上升。
2.灰霉菌抗病实验
培养30天至灰霉菌长出菌核，采用马铃薯葡萄糖水收集灰霉菌的分生孢子，校正分生孢子悬液浓度5×105个/mL。分别对马铃薯大西洋品种和上述2个转化子株系中的任一个接种孢子悬液，本实施例采用StCDSP32#3作为实验用转化子株系。
分别采集马铃薯大西洋品种植株和StCDSP32#3株系植株的健康离体叶片，无菌水清洗3次后分别接种上述孢子悬液7µL。黑暗条件下16℃培养3d后，观察叶片的病斑生长情况。接种后的叶片实物如图4所示，图4中可见，灰霉菌接种后StCDSP32#3的叶片病斑面积比大西洋品种叶片病斑面积更小。
分别测量病斑直径，结果如图5所示，由图5可知，灰霉菌接种后过表达转化子株系StCDSP32#3的叶片病斑直径比大西洋品种叶片病斑直径更小。
收集叶片测试灰霉菌的生物量，结果如图6所示，由图6可知，灰霉菌接种后过表达转化子株系StCDSP32#3的灰霉菌相对定殖量比大西洋品种更少，说明StCDSP32#3可以增强马铃薯对灰霉菌的抗性。
3.致病疫霉抗病实验
培养10d的致病疫霉，用预冷的无菌水（4℃）刺激游动孢子产生，分别对大西洋品种植株和两个转化子株系StCDSP32#3和StCDSP23#6的健康离体叶片接种约200个孢子/接种点，黑暗条件下16℃培养3d后，观察并测量病斑大小。图7为接种致病疫霉后各组的叶片实物图。图8为接种致病疫霉后各组的病斑直径图，由图8可知，过表达转化子株系StCDSP32#3和StCDSP23#6相较于大西洋品种病斑直径更小。对叶片进行台盼蓝染色（图9）可知，过表达转化子株系StCDSP32#3和StCDSP23#6具有致病疫霉抗性。
实施例
本实施例提供了基因StCDSP32过表达在细胞中的定位。
1.瞬时过表达的亚细胞定位
构建携带绿色荧光蛋白（GFP）基因的农杆菌表达载体StCDSP32-GFP，通过农杆菌介导的本氏烟瞬时过表达系统，观察硫氧还蛋白StCDSP32瞬时过表达的亚细胞定位。结果如图10所示，“DAPI”表示用DAPI染料特异性染出细胞核；“StCDSP32-GFP”表示具有绿色荧光的硫氧还蛋白StCDSP32；“Chloroplasts”代表叶绿体通道的红色自发荧光；“Merge”表示将三个通道的图片叠合。叠合图中可见，硫氧还蛋白StCDSP32的绿色荧光与叶绿体的红色自发荧光共定位显示黄色，但绿色荧光不与蓝色的DAPI染料染出的细胞核共定位，说明硫氧还蛋白StCDSP32主要定位于叶绿体。
2.稳定过表达的亚细胞定位
在能够稳定遗传的StCDSP32转化子株系内表达硫氧还蛋白StCDSP32，通过免疫蛋白印迹技术，确定其在细胞质和细胞核内均有稳定的蛋白表达，如图11所示。图11中的A为叶绿体中表达的蛋白质，“Cytoplasm”表示叶绿体，图11中的B为细胞核中表达的蛋白质，“Nucleus”表示细胞核，“OE”表示overexpression，即过表达，“Anti-MYC”表示以MYC抗体检测蛋白表达情况，“Anti-Actin”表示以植物Actin抗体检测细胞质组分提取情况，作为细胞质组分的内部参照，“Anti-H3”表示以植物Histone 3（组蛋白3）抗体检测细胞核组分提取情况，作为细胞核组分的内部参照。由图11可知，在马铃薯内过表达StCDSP32使得原本只定位于叶绿体的硫氧还蛋白StCDSP32在细胞核内也可被检测到。这种亚细胞定位上的变化可能与马铃薯植株的抗性提升有直接关联。
以上所述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。在依据本发明构思的条件下本领域普通技术人员进行的相关推演和替换，在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (3)
1.硫氧还蛋白StCDSP32在培育抗病性马铃薯品种中的应用，其特征在于，所述硫氧还蛋白StCDSP32的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示；
所述硫氧还蛋白StCDSP32在马铃薯植株中过表达能够增强马铃薯植株对灰霉菌和致病疫霉的抗性。
2.一种培育抗病性马铃薯品种的方法，其特征在于，包括：将硫氧还蛋白StCDSP32的编码基因导入至马铃薯植株中，筛选出稳定遗传的过表达硫氧还蛋白StCDSP32的马铃薯品种；
所述硫氧还蛋白StCDSP32的编码基因如SEQ ID NO:2所示；
所述抗病性包括对灰霉菌和致病疫霉的抗性。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在稳定遗传的过表达硫氧还蛋白StCDSP32的马铃薯植株中，所述硫氧还蛋白StCDSP32定位于叶绿体和细胞核。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311230252.9A CN116987730B (zh) | 2023-09-22 | 2023-09-22 | 硫氧还蛋白StCDSP32在植物抗病中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311230252.9A CN116987730B (zh) | 2023-09-22 | 2023-09-22 | 硫氧还蛋白StCDSP32在植物抗病中的应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116987730A CN116987730A (zh) | 2023-11-03 |
| CN116987730B true CN116987730B (zh) | 2023-12-01 |
Family
ID=88528631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311230252.9A Active CN116987730B (zh) | 2023-09-22 | 2023-09-22 | 硫氧还蛋白StCDSP32在植物抗病中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116987730B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115976051B (zh) * | 2022-11-16 | 2024-04-30 | 西北农林科技大学 | 马铃薯StRTP7基因及其在抗病育种中的应用 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008034648A1 (en) * | 2006-04-05 | 2008-03-27 | Metanomics Gmbh | Process for the production of a fine chemical |
| WO2008157432A1 (en) * | 2007-06-15 | 2008-12-24 | E. I. Dupont De Nemours & Company | Polynucleotides and methods for making plants resistant to fungal pathogens |
| CN108290933A (zh) * | 2015-06-18 | 2018-07-17 | 布罗德研究所有限公司 | 降低脱靶效应的crispr酶突变 |
| CN109825512A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-05-31 | 中国农业科学院棉花研究所 | 棉花GhTRX134基因在提高植物干旱胁迫耐性中的应用 |
| CN115976051A (zh) * | 2022-11-16 | 2023-04-18 | 西北农林科技大学 | 马铃薯StRTP7基因及其在抗病育种中的应用 |
| EP4223126A1 (en) * | 2022-02-04 | 2023-08-09 | UPL Corporation Limited | Fungicide composition |
-
2023
- 2023-09-22 CN CN202311230252.9A patent/CN116987730B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008034648A1 (en) * | 2006-04-05 | 2008-03-27 | Metanomics Gmbh | Process for the production of a fine chemical |
| WO2008157432A1 (en) * | 2007-06-15 | 2008-12-24 | E. I. Dupont De Nemours & Company | Polynucleotides and methods for making plants resistant to fungal pathogens |
| CN108290933A (zh) * | 2015-06-18 | 2018-07-17 | 布罗德研究所有限公司 | 降低脱靶效应的crispr酶突变 |
| CN109825512A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-05-31 | 中国农业科学院棉花研究所 | 棉花GhTRX134基因在提高植物干旱胁迫耐性中的应用 |
| EP4223126A1 (en) * | 2022-02-04 | 2023-08-09 | UPL Corporation Limited | Fungicide composition |
| CN115976051A (zh) * | 2022-11-16 | 2023-04-18 | 西北农林科技大学 | 马铃薯StRTP7基因及其在抗病育种中的应用 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Analysis of the proteins targeted by CDSP32, a plastidic thioredoxin participating in oxidative stress responses;Pascal Rey 等;《The Plant Journal 》;第41卷(第1期);第31-42页 * |
| Genbank：NM_001318563;无;《Genbank》;feature、origin部分 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116987730A (zh) | 2023-11-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN116987730B (zh) | 硫氧还蛋白StCDSP32在植物抗病中的应用 | |
| CN109321582B (zh) | 粗山羊草Yr4DS基因在麦族植物抗条锈病育种的应用 | |
| CN112321694B (zh) | 小麦抗叶锈病蛋白及其编码基因和应用 | |
| CN103266109A (zh) | 水稻抗病基因Xa23的分子标记与应用 | |
| CN110066323B (zh) | 微藻捕光蛋白NoHLR1基因及其应用 | |
| CN113061171B (zh) | 抗稻瘟病蛋白和基因、分离的核酸及其应用 | |
| CN109134633B (zh) | 抗稻瘟病蛋白和基因、分离的核酸及其应用 | |
| CN110577956A (zh) | 大豆sHSP26基因及其应用 | |
| CN108350045B (zh) | 具有马铃薯Y病毒属抗性的Pvr4基因及其用途 | |
| CN106496313A (zh) | 抗病相关蛋白IbSWEET10及其编码基因与应用 | |
| CN101942455B (zh) | 甘蓝型油菜tt16基因家族及其应用 | |
| CN108220299B (zh) | 水稻线粒体不育基因及其应用 | |
| CN112760319B (zh) | 高大山羊草2Sl染色体特异分子标记的开发及其应用 | |
| CN108342401B (zh) | 一个kinase基因LeRLK1-V及其表达载体和应用 | |
| CN112813067B (zh) | 通过抑制sd1基因的表达降低四倍体野生稻株高的方法 | |
| KR101613456B1 (ko) | 삽주 식물 유래 신규한 삽주 모틀 바이러스 유전자 | |
| CN106987598B (zh) | 一种菊芋V型质子泵c亚基基因HtVHAc1及其克隆方法和应用 | |
| CN112029746A (zh) | 植物tmk1基因及其抗核盘菌的应用 | |
| CN112410314A (zh) | 乙酰转移酶OsG2基因及其编码的蛋白质的应用 | |
| KR101369701B1 (ko) | 고추의 오스모틴 ＣａＯＳＭ１ 유전자를 이용한 병저항성 형질전환 식물체 | |
| LU102331B1 (en) | Gene for Regulating Plant Height of Upland Cotton and Application Thereof | |
| KR101460743B1 (ko) | 병저항성 관련 키티네이즈 유전자 CaChitIV 및 이를 이용한 형질전환 식물체 | |
| US20240093217A1 (en) | Rice suberin biosynthetic genes and regulators | |
| CN117264926B (zh) | 含有海藻糖磷酸酶结构域的效应蛋白pst-10772及其应用 | |
| AU2021100674A4 (en) | AhGPAT9A gene of Arachis hypogaea L. and use thereof in improving seed oil content |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |