木薯MePPD3基因的克隆及功能分析

摘要

为了探究PsbP蛋白是否在木薯（Manihot esculenta）抗病中发挥功能，以木薯‘华南8号’总RNA为模板，通过RT-PCR扩增MePPD3基因（Phytozome数据库编号：Manes.05G127800）。序列分析结果显示，MePPD3基因全长807 bp，编码268个氨基酸，在氨基酸序列第106～266位存在PsbP结构域，推测其为psbP蛋白。蛋白多序列比对、进化树和保守结构域分析表明，木薯MePPD3蛋白与巴西橡胶（Hevea brasiliensis）中PsbP家族蛋白的同源性最高，同源率高达99%。亚细胞定位显示，MePPD3蛋白定位在叶绿体。qRT-PCR结果显示，MePPD3基因在木薯不同组织中的表达量具有较大差异，在叶片特别是成熟叶片中表达量最高；此外，该基因表达量受到菜豆黄单胞菌木薯萎蔫致病变种(Xanthomonas phaseoli pv. manihotis,Xpm)诱导后显著上升。利用VIGS技术沉默MePPD3基因，qRT-PCR结果表明，MePPD3基因沉默成功，其表达量显著下降；Xpm侵染植株后，沉默植株pCsCMV-MePPD3叶片的病斑面积显著小于野生型植株，故推测MePPD3可能负调控木薯对细菌性枯萎病的抗病性。

关键词

木薯 / MePPD3 / 生物信息学分析 / Xpm CHN11

基金资助

国家自然科学基金地区项目（31860485）