中国农业科学 ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (15): 2986-2996.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2024.15.006
何勇(), 范晓珠, 陈新月, 段书静, 胡婷婷, 谢如雪, 王宇晴, 陈静(
)
收稿日期:
2024-04-05
接受日期:
2024-05-24
出版日期:
2024-08-05
发布日期:
2024-08-05
通信作者:
联系方式:
何勇,E-mail:hedu.agr@foxmail.com。
基金资助:
HE Yong(), FAN XiaoZhu, CHEN XinYue, DUAN ShuJing, HU TingTing, XIE RuXue, WANG YuQing, CHEN Jing(
)
Received:
2024-04-05
Accepted:
2024-05-24
Published:
2024-08-05
Online:
2024-08-05
摘要:
【目的】辣椒轻斑驳病毒(pepper mild mottle virus,PMMoV)是世界范围内危害辣椒的主要病毒之一。126 kDa蛋白是PMMoV编码的重要致病因子,但致病机制目前仍不清楚。本研究旨在筛选与126 kDa蛋白互作的辣椒寄主因子,为解析PMMoV的致病机制提供理论依据。【方法】首先,通过同源重组法构建诱饵载体pGBK-126 kDa;并以辣椒叶片为试验材料,利用Trizol法提取辣椒叶片总RNA,制备辣椒酵母cDNA文库;之后,使用pGBK-126 kDa对cDNA文库进行筛选,并通过NCBI和Uniprot等对筛选结果进行序列比对和生物信息学功能分析,根据比对分析结果,选取可能参与到植物抗病通路的寄主因子,克隆其全长CDS构建到pGADT7载体,酵母双杂交(Y2H)、双分子荧光互补(BiFC)和荧光素酶互补(LCI)进一步验证126 kDa与寄主因子之间的互作;最后,通过瞬时过表达寄主蛋白分析其在PMMoV侵染过程中的作用。【结果】提取获得高质量辣椒RNA,无降解;获得高质量酵母cDNA文库,成功构建诱饵质粒pGBK-126 kDa,筛选得到与126 kDa蛋白互作的辣椒寄主因子18个;生物信息学分析结果显示,18个寄主因子广泛参与到植物酶系统、物质及能量代谢调节过程、DNA结合转录过程、激素合成过程以及防御响应等多个通路;选取的其中3个寄主因子(LA2、PDHE1、BXL1)在一对一酵母双杂交互作验证中均存在与126 kDa的相互作用,表明初筛的结果可靠;通过BiFC和LCI进一步验证了126 kDa与BXL1之间体内外互作;瞬时过表达BXL1发现PMMoV的侵染受到了显著抑制。【结论】成功构建了pGBK-126 kDa诱饵质粒,基于该质粒对酵母cDNA文库进行筛选得到18个互作的寄主因子,广泛涉及植物生命活动过程中的多个通路,筛选结果验证可靠,其中,BXL1存在与126 kDa的体内外相互作用,并能够抑制PMMoV的侵染。研究结果可为深入探究PMMoV的侵染机制提供良好的理论和材料基础。
何勇, 范晓珠, 陈新月, 段书静, 胡婷婷, 谢如雪, 王宇晴, 陈静. 利用酵母双杂交系统筛选与辣椒轻斑驳病毒126 kDa蛋白互作的辣椒寄主因子[J]. 中国农业科学, 2024, 57(15): 2986-2996.
HE Yong, FAN XiaoZhu, CHEN XinYue, DUAN ShuJing, HU TingTing, XIE RuXue, WANG YuQing, CHEN Jing. Screening and Verification of Pepper Host Factors Interacting with the 126 kDa Protein of Pepper Mild Mottle Virus by Yeast Two-Hybrid System[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2024, 57(15): 2986-2996.
表1
PCR扩增引物"
引物Primer | 序列Sequence (5′-3′) |
---|---|
pGAD-LA2-F | CGCTCATATGGCCATGGAGGCCAGTGAATTCatgggtggttgggctatagcg |
pGAD-LA2-R | GATTCATCTGCAGCTCGAGCTCGATGGATCCctattcccaaataccaacttcc |
pGAD-BXL1-F | CGCTCATATGGCCATGGAGGCCAGTGAATTCatgagtaaaaaatattccagt |
pGAD-BXL1-R | GATTCATCTGCAGCTCGAGCTCGATGGATCCctaaaaggaaaagtaggttagt |
pGAD-PDHE1-F | CGCTCATATGGCCATGGAGGCCAGTGAATTCatggctgctattatacaaggaa |
pGAD-PDHE1-R | GATTCATCTGCAGCTCGAGCTCGATGGATCCtcactggcaaagctgttcaaca |
pGBK-126 kDa-F | GAGGAGGACCTGCATATGGCCATGGAGGCCGAATTCatggcttacacacaacaagctacc |
pGBK-126 kDa-R | ATGCTAGTTATGCGGCCGCTGCAGGTCGACGGATCCctattgagtcgacacatcaactttg |
表2
PMMoV 126 kDa蛋白互作的18个辣椒寄主因子"
GenBank登录号 GenBank accession | 基因注释 Gene annotation | 克隆数 Number of clone |
---|---|---|
PHT30078.1 | AGO 1A蛋白Protein argonaute 1A | 2 |
AVP43435.1 | 叶绿体诱导的β-淀粉酶1 Chloroplast induced beta amylase 1 | 1 |
KAF3682718.1 | 乙烯反应转录因子9 Ethylene-responsive transcription factor 9 | 1 |
XP_016562445.1 | 乙烯反应转录因子RAP2-12 Ethylene-responsive transcription factor RAP2-12 isoform X2 | 1 |
PHT62104.1 | p-1, 3-葡聚糖苷酶Glucan endo-1, 3-beta-D-glucosidase | 2 |
XP_006359610.1 | 预测的酰胺基磷酸核糖基转移酶,叶绿体Predicted amidophosphoribosyl transferase, chloroplastic-like | 1 |
XP_009794582.1 | 预测的延长因子类似子-2 Predicted elongation factor 2-like | 1 |
XP_016568807.1 | 可能的异天冬氨酰肽酶L-天冬酰胺酶2 Probable isoaspartyl peptidase L-asparaginase 2 | 1 |
XP_016569480.1 | 类ROH1蛋白Protein ROH1-like | 2 |
PHU30596.1 | 推定的β-木糖苷酶2 Putative beta-D-xylosidase 2 | 1 |
KAF3627957.1 | 推定的木葡聚糖半乳糖基转移酶类KATAMARI 1 Putative xyloglucan galactosyltransferase KATAMARI 1-like | 1 |
MCE0481271.1 | 丙酮酸脱氢酶E1 β亚基,叶绿体Pyruvate dehydrogenase E1 component subunit beta-3, chloroplastic | 1 |
NP_001385273.1 | RuBisCO小亚基,叶绿体Ribulose bisphosphate carboxylase small subunit, chloroplastic | 1 |
KAF3647305.1 | RuBisCO大亚基结合蛋白β亚基,叶绿体RuBisCO large subunit-binding protein subunit beta, chloroplastic | 1 |
AFR41329.1 | S-腺苷甲硫氨酸合成酶S-adenosylmethionine synthetase | 3 |
PHT42653.1 | mec-8和unc-52蛋白样蛋白2抑制因子Suppressor of mec-8 and unc-52 protein-like protein 2 | 1 |
PHU13958.1 | 伤诱导蛋白1 Wound-induced protein 1 | 3 |
TKY48728.1 | WRKY转录因子42 WRKY transcription factor 42 | 1 |
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