[目的]获草谷网蚜Sitobion miscanthi为我国小麦Triticum aestivum主产区麦蚜优势种;Sm13498蛋白是在获草谷网蚜唾液腺中特异表达的唾液蛋白.本研究旨在探析荻草谷网蚜功能未知的Sm13498在调节植物防御反应中的潜在作用.[方法]基于获草谷网蚜唾液腺转录组测序数据,PCR克隆Sm13498的cDNA全长序列,并进行生物信息学分析;采用RT-qPCR测定Sm13498在取食小麦叶片不同时间的获草谷网蚜无翅成蚜中的表达动态;通过酵母分泌系统验证Sm13498蛋白信号肽的分泌功能;利用根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导在本氏烟Nicotiana benthamiana中瞬时表达技术鉴定Sm13498蛋白功能及亚细胞定位.[结果]克隆获得了荻草谷网蚜Sm13498 cDNA全长序列(GenBank登录号:MW346655),开放阅读框(ORF)全长783 bp,编码260个氨基酸,预测蛋白分子量28.01 kD,第1-22位氨基酸为N端信号肽.系统进化树显示,Sm13498与豌豆蚜Acyrthosiphon pisum的功能未知蛋白LOC 100159087 precursor(GenBank登录号:NP_001313548.1)亲缘关系最近(氨基酸序列一致性为71.7％).RT-qPCR结果表明,Sm13498在荻草谷网蚜无翅成蚜取食小麦叶片12 h时表达水平达到最高.含有Sm13498信号肽片段的酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae YTK12可在YPRAA培养基正常生长,并可将无色2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)还原为不可溶的暗红色的氯化三苯基四氮唑(TTF),证实其信号肽具有分泌活性.经根癌农杆菌介导在本氏烟瞬时表达Sm13498蛋白可抑制Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2-associated X protein,BAX)及病原菌激发子INF1诱导的程序性细胞死亡.亚细胞定位结果表明,Sm13498-GFP融合蛋白定位于本氏烟叶片细胞膜.[结论]结果说明获草谷网蚜唾液蛋白Sm13498可抑制植物防御反应.本研究为发掘荻草谷网蚜唾液中效应子,深入解析麦蚜对小麦品种强适应性奠定了基础.
获草谷网蚜 唾液蛋白 效应子 基因克隆 信号肽 亚细胞定位