木薯MePPD3基因的克隆及功能分析

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。