水稻干尖线虫氨基肽酶基因克隆及功能初步分析

来源：华北农学报杂志2015年第4期北京时间：

作者：王步勇, 王峰, 李丹蕾, 马玲, 陈俏丽, 王博文

单位：东北林业大学 林学院, 黑龙江 哈尔滨 150040

摘要：为防治水稻干尖线虫病提供理论支持,研究了水稻干尖线虫氨基肽酶基因特征,并对其编码蛋白结构与功能进行分析。基于水稻干尖线虫转录组测序,并通过RACE技术,从水稻干尖线虫中克隆得到了一氨基肽酶基因 Ab-Ampep。生物信息学进行基因分析,原位杂交实验进行表达定位分析。该基因CDS序列全长为2 787 bp,含有2个开放阅读框(ORF)。最长开放阅读框(ORF)大小2 661 bp,可编码886个氨基酸,蛋白分子量为101.74 kDa,理论等电点(PI)为5.78。编码蛋白氨基酸序列中具有2个Zn2+结合位点和1个PepN保守结构域,有特征信号序列TIS HE LA H FW,属于谷氨酸锌蛋白(GluZincin)超家族。Ab-Ampep氨基酸序列同挑选的其他9种动物的氨基肽酶氨基酸序列进行多重序列分析,发现功能区域的氨基酸序列较为保守,Ab-Ampep与猪蛔虫(Ascaris suum)的氨基肽酶P(ERG83308.1)蛋白相似度最高为50%。系统进化树分析表明,Ab-Ampep与猪蛔虫(A.suum)的氨基肽酶P(ERG83308.1)蛋白在同一分支上,亲缘关系最近。蛋白质结构分析显示,α-螺旋为Ab-Ampep主要结构元件,能够形成金属离子Zn2+结合位点。原位杂交实验显示,经反义链探针处理的线虫在其生殖部位有颜色加深的杂交信号,该基因的表达位置主要在水稻干尖线虫的生殖部位。通过对水稻干尖线虫氨基肽酶基因研究,利用分子技术改造氨基肽酶或寻找氨基肽酶抑制剂,抑制氨基肽酶的表达,影响线虫生长发育,为防治水稻干尖线虫病提供新思路。

关键词：水稻干尖线虫,氨基肽酶基因,基因克隆,生物信息学分析,原位杂交,

基金资助：高等学校博士学科点专项科研基金项目(20100062120002);中央高校基本科研业务专项资金项目(2572015AA09)