张 海 程光远 杨宗桃 刘淑娴 商贺阳 黄国强 徐景升

甘蔗PsbR亚基应答SCMV侵染及其与SCMV-6K2的互作

张 海 程光远 杨宗桃 刘淑娴 商贺阳 黄国强 徐景升*

福建农林大学国家甘蔗工程技术研究中心 / 农业农村部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室 / 教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室, 福建福州 350002

光系统II (Photosystem II, PSII)的PsbR亚基对于放氧复合体(oxygen-evolving complex)的组装和稳定具有至关重要的作用。本课题组前期克隆了甘蔗(spp. hybrid)的PsbR亚基编码基因, 命名为, 并利用酵母双杂交技术(yeast two hybrid, Y2H)验证了ScPsbR与甘蔗花叶病毒(, SCMV)编码蛋白6K2的互作。本研究通过生物信息学分析表明, ScPsbR具有典型的PsbR亚基结构域, 无信号肽, 具有1个跨膜结构域, 为稳定的疏水性蛋白。系统进化树分析表明, 该蛋白在C3和C4植物中存在明显的分化。亚细胞定位试验表明, ScPsbR定位于叶绿体且与SCMV-6K2共定位。双分子荧光互补(bimolecular fluorescence complementation, BiFC)试验进一步验证了ScPsbR与SCMV-6K2的互作。实时荧光定量PCR检测表明,基因表达具有显著的组织特异性, 在根和茎中表达极少, 未成熟叶片和初衰叶中次之, 成熟叶片中相对表达量最高; SCMV侵染显著影响基因表达,基因在侵染0~12 h显著上调, 侵染1~5 d下调至略低于对照的水平, 但差异不显著, 侵染7~15 d显著下调。

PsbR亚基; 甘蔗花叶病毒; 6K2; 蛋白互作

甘蔗花叶病毒(, SCMV)属于马铃薯Y病毒属()[1], 是甘蔗花叶病的主要病原物之一[2-7]。甘蔗花叶病严重影响甘蔗(spp. hybrid)的产量和品质[2,7-9]。SCMV的基因组为单链正义RNA, 长度约为10 Kb, 编码11个功能蛋白: P1、HC-Pro、P3N-PIPO、P3、6K1、CI、6K2、VPg、NIa-Pro、NIb和CP[4,10-14]。其中6K2在马铃薯Y病毒属病毒侵染寄主的过程中起关键作用。……