陆地棉GhASMT17基因的克隆及功能分析

摘要

为探究陆地棉N-乙酰血清素甲基转移酶基因（GhASMT17）在棉花抗黄萎病中的功能，从陆地棉标准体系‘TM-1’中克隆GhASMT17基因并测序，利用生物信息学在线工具分析该基因编码蛋白的理化性质、结构、进化及启动子元件特性，运用qRT-PCR检测其组织表达特异性及黄萎病菌侵染后的表达模式，并用病毒诱导的基因沉默（VIGS）技术分析GhASMT17基因功能。结果表明：1）克隆的棉花GhASMT17基因开放阅读框（ORF）长度为726 bp，编码241个氨基酸、分子量为26 650.66 U，理论PI 4.80，不稳定指数为26.62，平均亲水指数为0.022，表明其为酸性、稳定且亲水的蛋白，可能定位于叶绿体中。2)GhASMT17基因启动子序列存在脱落酸响应元件（ABRE）和低温胁迫响应元件（LTR）。3)qRT-PCR结果显示，在黄萎病菌侵染24和48 h后，未接种（CK）与接种黄萎病（V991）植株的GhASMT17基因表达量均差异显著（P<0.05）。4)VIGS结果显示，GhASMT17沉默植株对棉花黄萎病菌的抵抗力显著降低（P<0.05），维管束褐变严重，并且在茎段恢复培养试验中长出真菌的茎段数量比CK多40%，说明GhASMT17在棉花抗黄萎病中起着正调控作用。

关键词

棉花 / GhASMT17 / 基因克隆 / 表达模式分析 / VIGS

基金资助

新疆维吾尔自治区自然科学基金（2022D01A184,2023D01E03）; 新疆农业大学创新团队开放课题（ITB202106）; 新疆维吾尔自治区大学生创新项目（S202310758061）; 新疆维吾尔自治区“天山英才”培养计划（2023SNGGNT063）