水稻烯酰辅酶A水合酶的功能预测分析

水稻潜根线虫是一类寄生于水稻根部的迁移性内寄生线虫,广泛分布于各类水稻田中,成为严重危害水稻的寄生线虫,其中水稻细尖潜根线虫是江西省最严重的水稻潜根线虫之一。目前培育抗病品种是防治水稻潜根线虫病最为经济、有效的措施。通过转录组分析水稻细尖潜根线虫侵染的和未受水稻细尖潜根线虫的感病水稻品种‘霸王鞭’根组织基因表达情况,筛选出差异表达显著上调基因OsECH1,并对OsECH1蛋白及其同源蛋白进行系统发育分析。结果表明:OsECH1蛋白与其他同源蛋白具有相同的保守结构域PLN02874,属于ECH家族。同时发现在水稻‘日本晴’中有5个同源基因,其中OsECH1基因位于染色体1上;克隆获得OsECH1基因全长并利用同源重组技术构建重组表达载体,通过农杆菌转化获得转基因水稻;经RT-qPCR分析该基因表达水平对水稻细尖潜根线虫侵染的影响。结果表明,在水稻中过表达OsECH1基因会减少水稻细尖潜根线虫的侵染,沉默OsECH1基因会增加水稻细尖潜根线虫的侵染;OsECH1蛋白亚细胞定位于细胞核中;通过His-tag pull down分析,该蛋白可能与5种防御相关蛋白互作。5种防御相关蛋白分别属于vATP-synt_E家族蛋白、Ricin-B家族蛋白、过氧化氢酶和B_lectin家族。RT-qPCR结果表明OsECH1对这5种蛋白均具有调控作用,该结果为进一步揭示OsECH1基因的功能提供基础。上述结果不仅为了解OsECH1基因的分子机制奠定基础,也为进一步阐述水稻与潜根线虫的互作机制提供新方向。

水稻抗潜根线虫基因OsRAI1的克隆及功能分析

水稻潜根线虫病是江西省水稻生产上危害严重的病害之一。前期通过对水稻细尖潜根线虫侵染抗/感病水稻品种的根部组织进行比较转录组分析,筛选出差异表达上调基因OsRAI1。本研究克隆获得OsRAI1全长,通过蛋白结构预测、亚细胞定位对其功能进行分析,通过IPTG诱导,对OsRAI1蛋白表达条件进行了优化。结果表明,OsRAI1基因ORF全长1065 bp,编码354个氨基酸,属于bHLH转录因子家族。该蛋白为亲水性蛋白,分子量37.90 kD,pI值4.86,脂肪系数68.33,总平均亲水性(GRAVY)-0.415,为非跨膜蛋白。蛋白互作预测显示该蛋白可能是通过两个蛋白间HLH区域相互结合作用。亚细胞定位结果表明该蛋白在细胞核中表达。可溶性蛋白在0.6 mmol/L IPTG 16℃诱导18 h后表达量最高。本研究结果为进一步阐明水稻抗潜根线虫分子机制奠定基础。