瘤菌根菌对铁皮石斛β-1,4-甘露糖苷酶基因Do Man1表达及甘露糖含量的影响

摘要

【目的】探索瘤菌根菌与铁皮石斛共生后对β-1,4-甘露糖苷酶基因DoMan1表达和甘露糖含量的影响,为铁皮石斛高品质栽培和药用成分的开发研究提供思路。【方法】从前期构建的瘤菌根菌与铁皮石斛共生的转录组数据库中获得差异表达基因DoMan1的序列,通过理化性质、结构特点和亚细胞定位进行蛋白功能分析,并通过qPCR和HPLC分别检测瘤菌根菌与铁皮石斛共生后DoMan1的时空表达模式和甘露糖含量的变化。【结果】DoMan1的ORF为1 326 bp,可编码441个氨基酸,属于β-1,4-甘露糖苷酶家族成员;DoMan1蛋白与金钗石斛的同源蛋白具有最近的进化关系,主要定位于细胞膜和内质网。旺盛期和封顶期是铁皮石斛多糖积累的重要时期,甘露糖以多糖形式储存在茎、叶中。DoMan1在铁皮石斛根、茎、叶组织中均有表达,其中在叶片和茎中的表达量较高。当瘤菌根菌与根共生后,DoMan1的表达量比对照显著提高,游离甘露糖和总甘露糖含量也显著增加,且封顶期茎、叶中游离甘露糖含量较高。【结论】瘤菌根菌与铁皮石斛共生可诱导DoMan1表达,显著提高铁皮石斛茎、叶中的甘露糖含量。

关键词

铁皮石斛 / 瘤菌根菌 / 甘露糖 / 甘露糖苷酶