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马尾松钙调素基因的克隆及响应松材线虫侵染的表达特征

徐亮 刘振宇 吕全 梁军 张星耀

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马尾松钙调素基因的克隆及响应松材线虫侵染的表达特征

  • 基金项目:

    国家林业局公益性行业专项(200904061、201204501)

  • 中图分类号: S791.248

Cloning and Expression Characteristics of Pinus massoniana pmCaM Response to Bursaphelenchus xylophilus Infection

  • CLC number: S791.248

  • 摘要: 松材线虫病是由松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)侵染引起的严重病害,引起重大的经济和生态损失。钙调素(CaM)是真核生物中Ca2+主要传导蛋白,本研究采用RT-PCR方法,首次从马尾松中克隆获得CaM,命名为pmCaM,并检测了其响应松材线虫侵染的表达特征。序列分析表明:pmCaM完整的开放阅读框核苷酸序列为450 bp,编码149个氨基酸的蛋白质;该蛋白含有4个EF-hand结构域,具有钙调素的典型特征,与其它植物的CaM蛋白均有较高同源性。实时荧光定量PCR分析显示:接种松材线虫后30 180 min时间段,马尾松苗根、茎、叶器官中的pmCaM均下调表达,但不同器官间显著下调表达的时间点存在差异;同时,不同器官pmCaM表达量变化均存在特异的随时间发展的波动特征,其中发现,根茎pmCaM在松材线虫接种45 min时均处于表达量高峰。本研究结果显示pmCaM表达响应了松材线虫侵染,揭示pmCaM可能参与了调控松材线虫-马尾松互作早期的钙信号响应。
  • [1]

    Forestry Agency. Annual report on trends of forest and forestry-fiscal year 2003[R]; The ministry of agriculture, forestry and fisheries of Japan: Tokyo, Japan, 2004
    [2]

    Shin H, Lee H, Woo K S, et al. Identification of genes upregulated by pine wood nematode inoculation in Japanese red pine [J]. Tree Physiol, 2009, 29: 411-421
    [3]

    Yang B J, Pan H Y, Tang J, et al. Pine wood nematode disease [M]. Beijing: Chinese Forestry Press, 2003: 6-143
    [4] 张星耀,骆有庆.中国森林重大生物灾害[M].北京:中国林业出版社,2003

    [5] 王艳辉,贾 慧,司贺龙,等。不同基因型玉米受HT-毒素胁迫后细胞内CaM的动态变化 [J]. 河北农业大学学报, 2007, 30: 4-7

    [6]

    Yang T, Poovaiah B W. Hydrogen peroxide homeostasis: Activation of plant catalase by calcium/calmodulin [J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2002, 99: 4097-4102
    [7]

    Harding S A,Oh S,Roberts D M. Transgenic tobacco expressing a foreign calmodulin gene shows an enhanced production of active oxygen species [J].EMBO J, 1997, 16: 1137-1144
    [8]

    Kim M C, Lee S H, Kim J K, et al. Mlo, a modulator of plant defense and cell death, is a novel calmodulin-binding protein [J]. J Biol Chem, 2002, 277: 19304-19314
    [9]

    Kim M C, Panstruga R, Ellio C, et al. Calmodulin interacts with MLo protein to regulate defense against mildew in barley [J]. Nature, 2002, 416: 447-451
    [10]

    Kang C H, Jung W Y, Kang Y H, et al. AtBAG6, a novel calmodulin-binding protein, induces programmed cell death in yeast and plants[J]. Cell Death Differ. 2006, 13: 84-95
    [11] 金 钢. 黑松与松材线虫互作过程中细胞程序性死亡的研究[D]. 南京:南京林业大学,2007

    [12]

    Tavernier E, Wendehenne D, Blein J-P, et al. Involvement of free calcium in action of cryptogein, a proteinaceous elicitor of hypersensitive reaction in tobacco cells [J]. Plant Physiol, 1995, 109: 1025-1031
    [13]

    Zielinski R E. Calmodulin and calmodulin-binding proteins in plants [J]. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol, 1998, 49: 697-725
    [14]

    Xu L, Liu Z Y, Zhang K, et al. Characterization of the Pinus massoniana transcriptional response to Bursaphelenchus xylophilus infection using suppression subtractive hybridization [J]. Int J Mol Sci, 2013, 14: 11356-11375
    [15]

    Heo W D, Lee S H, Kim M C, et al. Involvement of specific calmodulin isoforms in salicylic acid-independent activation of plant disease resistance responses [J]. Proc Natl Acad Sci USA, 1999, 96: 766-771
    [16] 霍建飞,宋水山,李 星,等. CaM及各亚型基因参与小麦抗叶锈病反应的研究 [J].华北农学报, 2010, 25(4): 175-179

    [17]

    Yamakawa H, Mitsuhara I, Ito N, et al. Transcriptionally and post-transcriptionally regulated response of 13 calmodulin genes to tobacco mosaic virus-induced cell death and wounding in tobacco plant [J]. Eur J Biochem, 2001, 268: 3916-3929
    [18]

    Takabatake R, Karita E, Seo S, et al. Pathogen-induced calmodulin isoforms in basal resistance against bacterial and fungal pathogens in tobacco [J]. Plant Cell Physiol, 2007, 48(3): 414-423
    [19]

    Lee S H, Johnson J D, Walsh M P, et al. Differential regulation of Ca2+/calmodulin-dependent enzymes by plant calmodulin isoforms and free Ca2+ concentration [J]. Biochem J, 2000, 350: 299-306
    [20]

    Nath M, Goel A, Taj G, et al. Molecular cloning and comparative in silico analysis of calmodulin genes from cereals and millets for understanding the mechanism of differential calcium accumulation [J]. J Proteomics Bioinform, 2010, 3: 294-301
    [21] 霍建飞, 宋水山, 李 星,等. Ca2+·CaM信使系统参与小麦抗叶锈病反应的初步研究 [J]. 华北农学报, 2008, 23: 234-239

  • [1] 刘彬刘青华周志春罗柠解懿妮陈献志 . 马尾松β-蒎烯合酶基因克隆以及对松材线虫侵染的响应. 林业科学研究, 2020, 33(6): 1-12. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.06.001
    [2] 谢婉凤梁光红 . 松材线虫侵染下马尾松针叶miRNA和mRNA的关联表达. 林业科学研究, 2018, 31(6): 7-14. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.06.002
    [3] 刘彬刘青华周志春徐六一陈雪莲罗柠 . 基于高通量转录组测序筛选马尾松抗松材线虫病相关基因. 林业科学研究, 2019, 32(5): 1-10. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.05.001
    [4] 曾凡勇骆有庆吕全梁军郝俊张星耀 . 松材线虫入侵的黑松内栖真菌区系初步研究. 林业科学研究, 2006, 19(4): 537-540.
    [5] 刘伟杨宝君徐福元葛明宏张培王成法 . 松材线虫病树早期诊断的研究 Ⅰ.马尾松、黑松松材线虫病树的早期诊断. 林业科学研究, 1998, 11(5): 455-460.
    [6] 高瑞贺骆有庆石娟 . 松材线虫入侵对马尾松树光合特性的影响. 林业科学研究, 2019, 32(1): 65-73. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.01.009
    [7] 温晓健巫建军李永先王璇理永霞张星耀 . 松材线虫侵染前后马尾松树体内微生物多样性分析. 林业科学研究, 2022, 35(1): 48-58. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.01.006
    [8] 李文华刘青华周志春高凯骆定会 . 砧木及抗性马尾松松脂组分对松材线虫的响应. 林业科学研究, 2023, 36(4): 1-11. doi: 10.12403/j.1001-1498.20220419
    [9] 陈瑶汪来发朴春根朱天辉申相澈郑荣镇 . 处理松材线虫病病死松树伐桩木腐菌的筛选. 林业科学研究, 2008, 21(4): 548-554.
    [10] 徐福元葛明宏赵振东朱克恭 . 马尾松不同种源氨基酸含量与抗松材线虫病的关系. 林业科学研究, 1998, 11(3): 313-318.
    [11] 郝德君谈家金陈凤毛杨剑霞戴华国 . 黑松和马尾松苗受松材线虫侵染后部分化学物质的响应. 林业科学研究, 2012, 25(2): 218-222.
    [12] 宋学雨简尊吉王少博党英侨魏可王小艺肖文发 . 松材线虫入侵对湖北三峡地区马尾松林水源涵养能力的影响. 林业科学研究, 2024, 37(1): 10-20. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230113
    [13] 来燕学周永平余林祥张世渊沈炳顺 . 松林火灾对松材线虫病流行关系的研究. 林业科学研究, 2000, 13(2): 182-187.
    [14] 陶欢李存军程成蒋丽雅胡海棠 . 松材线虫病变色松树遥感监测研究进展. 林业科学研究, 2020, 33(3): 172-183. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.022
    [15] 邱秀文吴小芹黄麟叶建仁 . 松材线虫Bxpel2基因的克隆及RNA干扰载体构建. 林业科学研究, 2016, 29(2): 283-288.
    [16] 杨宝君汪来发赵文霞徐福元张培李占鹏 . 松材线虫病的潜伏侵染及松墨天牛传播新途径. 林业科学研究, 2002, 15(3): 251-255.
    [17] 杨宝君刘伟徐福元张培曲花荣 . 松材线虫病树早期诊断的研究 Ⅱ.松树品种、接种量及线虫来源对流胶法的影响. 林业科学研究, 1999, 12(3): 251-255.
    [18] 胡凯基杨宝君 . 松材线虫和拟松材线虫不同株系酶电泳的研究*. 林业科学研究, 1995, 8(1): 73-77.
    [19] 杨宝君 . 松材线虫病木削片传播线虫试验. 林业科学研究, 1991, 4(4): 392-394.
    [20] 徐福元葛明宏朱正昌朱克恭 . 南京地区不同松种和马尾松种源对松材线虫病的抗性及病害流行规律. 林业科学研究, 1996, 9(5): 521-524.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-08-10

马尾松钙调素基因的克隆及响应松材线虫侵染的表达特征

  • 1. 北京林业大学林学院, 北京 100083
  • 2. 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所, 北京 100091
  • 3. 山东农业大学植物保护学院, 山东 泰安 271018
基金项目:  国家林业局公益性行业专项(200904061、201204501)

摘要: 松材线虫病是由松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)侵染引起的严重病害,引起重大的经济和生态损失。钙调素(CaM)是真核生物中Ca2+主要传导蛋白,本研究采用RT-PCR方法,首次从马尾松中克隆获得CaM,命名为pmCaM,并检测了其响应松材线虫侵染的表达特征。序列分析表明:pmCaM完整的开放阅读框核苷酸序列为450 bp,编码149个氨基酸的蛋白质;该蛋白含有4个EF-hand结构域,具有钙调素的典型特征,与其它植物的CaM蛋白均有较高同源性。实时荧光定量PCR分析显示:接种松材线虫后30 180 min时间段,马尾松苗根、茎、叶器官中的pmCaM均下调表达,但不同器官间显著下调表达的时间点存在差异;同时,不同器官pmCaM表达量变化均存在特异的随时间发展的波动特征,其中发现,根茎pmCaM在松材线虫接种45 min时均处于表达量高峰。本研究结果显示pmCaM表达响应了松材线虫侵染,揭示pmCaM可能参与了调控松材线虫-马尾松互作早期的钙信号响应。

English Abstract

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