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松墨天牛热激蛋白MaltHSP40s基因的克隆及表达特性分析
1
作者 杨华磊 李慧 +3 位作者 赵培渊 许丹雯仪 李长燕 郝德君 《环境昆虫学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期930-940,共11页
松墨天牛Monochamus alternatus是我国南方林区重要的蛀干害虫,也是我国重大林业外来入侵物种松材线虫Bursaphelenchus xylophilus的主要传播媒介。为探究热激蛋白HSP40在松墨天牛抵御高温胁迫中的功能,基于松墨天牛转录组数据(GenBank... 松墨天牛Monochamus alternatus是我国南方林区重要的蛀干害虫,也是我国重大林业外来入侵物种松材线虫Bursaphelenchus xylophilus的主要传播媒介。为探究热激蛋白HSP40在松墨天牛抵御高温胁迫中的功能,基于松墨天牛转录组数据(GenBank登录号:PRJNA548205),通过RT-PCR技术克隆两条松墨天牛HSP40基因,并对其进行生物信息学分析;使用MEGA 7.0软件构建松墨天牛HSP40系统进化树;利用RT-qPCR技术检测16日龄松墨天牛雌雄成虫各组织HSP40基因在不同温度与时间处理条件(35℃、37℃、40℃、42.5℃和45℃;0 h、1 h、2 h和3 h)下和高温42.5℃处理3 h后的组织表达特性。结果表明:克隆获得松墨天牛两条HSP40基因MaltHSP40-1(GenBank登录号:MW690168)和MaltHSP40-2(GenBank登录号:MW690169),其ORF长度分别为1206 bp和1059 bp,分别编码401个和352个氨基酸,分子质量分别约为45.24 kDa和39.25 kDa,等电点分别为6.73和9.07;两条序列中均存在含有保守的HPD基序以及DNA-J结构域;蛋白三维结构中均由N端的4个α螺旋和C端的底物结合域构成。系统进化树显示:MaltHSP40-1和MaltHSP40-2分别与光肩星天牛Anoplophora glabripennis的AglaHSP40-1和AglaHSP40-2遗传距离最近。RT-qPCR结果显示,高温胁迫可诱导松墨天牛HSP40基因的转录表达,雌雄成虫的MaltHSP40-1和MaltHSP40-2分别在35℃和37.5℃的条件下开始表达上调,在40℃或42.5℃时到达峰值,雄虫HSP40的相对表达量和上调倍数均高于雌虫;MaltHSP40-1及MaltHSP40-2在松墨天牛雌雄成虫的各组织中均有表达,42.5℃处理3 h后,MaltHSP40-1及MaltHSP40-2在各组织中的相对表达量均显著上调,精巢和卵巢中相对表达量最高。本研究表明MaltHSP40-1和MaltHSP40-2作为辅助分子伴侣,参与松墨天牛抵御高温胁迫。研究结果有助于深入探究热激蛋白在松墨天牛应对高温胁迫中的作用,也为揭示气候变暖背景下松墨天牛及松材线虫病的流行成灾机理提供� 展开更多
关键词 松墨天牛 高温胁迫 热激蛋白40 耐热性 辅助分子伴侣
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稻瘟病菌热激蛋白(HSP)40编码基因MoMHF6的鉴定及功能研究
2
作者 童琪 王春燕 +2 位作者 阙亚伟 肖宇 王政逸 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期563-576,共14页
【目的】探明稻瘟病菌热激蛋白(HSP)40在形态分化和致病过程中的作用。【方法】利用DNA同源重组方法敲除了稻瘟病菌HSP40编码基因MoMHF6,获得ΔMomhf6突变体,并通过表型分析、基因回补、RNA-seq分析等对MoMHF6的生物学功能进行较系统的... 【目的】探明稻瘟病菌热激蛋白(HSP)40在形态分化和致病过程中的作用。【方法】利用DNA同源重组方法敲除了稻瘟病菌HSP40编码基因MoMHF6,获得ΔMomhf6突变体,并通过表型分析、基因回补、RNA-seq分析等对MoMHF6的生物学功能进行较系统的研究。【结果】敲除MoMHF6基因导致稻瘟病菌气生菌丝生长、无性产孢、孢子萌发、子囊壳产生和附着胞形成均显著下降,但与野生菌株相比,ΔMomhf6突变体在CM培养基上的径向生长没有显著差异,在子囊壳中仍可形成子囊和子囊孢子。在1、2和3 mol/L甘油溶液处理条件下,ΔMomhf6突变体附着胞塌陷率显著升高,说明MoMHF6与附着胞膨压形成有关。ΔMomhf6突变体对洋葱内表皮的穿透能力和对感病寄主的致病性完全丧失,甚至在划伤大麦叶片表皮组织中的扩展也受明显限制。而且,ΔMomhf6突变体对氧化胁迫的敏感性增强,附着胞发育过程中糖原的转运和降解缓慢,说明MoMHF6参与氧化胁迫反应和附着胞的糖原代谢。将完整的MoMHF6基因重新导入ΔMomhf6突变体可回补突变体的所有表型缺陷。另外,RNA-seq分析显示,部分已知的稻瘟病菌致病相关基因表达可能受MoMHF6调控,如MoATG4、MoPL1、MoVPR和GAS1等。【结论】综上所述,稻瘟病菌HSP40编码基因MoMHF6在产孢、附着胞形成、穿透寄主、氧化胁迫应答、致病等过程中起重要作用,研究结果对进一步阐明MoMHF6调控稻瘟病菌形态分化和致病过程的基因网络和分子机制具有重要意义。 展开更多
关键词 稻瘟病菌 MoMHF6 热激蛋白40 功能分析 RNA-SEQ
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云南切梢小蠹热激蛋白40基因的克隆与序列分析
3
作者 樊晓红 《安徽农业科学》 CAS 2017年第5期147-150,共4页
[目的]克隆云南切梢小蠹(Tomicus yunnanensis)热激蛋白40基因,并进行序列分析,得到该基因的特征。[方法]采用RACE克隆技术,获得云南切梢小蠹热激蛋白40基因,并对该基因进行分析。[结果]试验获得的基因序列长为1 205 bp,开放阅读框1173 ... [目的]克隆云南切梢小蠹(Tomicus yunnanensis)热激蛋白40基因,并进行序列分析,得到该基因的特征。[方法]采用RACE克隆技术,获得云南切梢小蠹热激蛋白40基因,并对该基因进行分析。[结果]试验获得的基因序列长为1 205 bp,开放阅读框1173 bp,编码氨基酸序列390个,编码蛋白质的预测分子量为43.56 ku,等电点为7.35。该基因蛋白序列具有1个Amidation位点,2个天冬酰胺N末端糖基化位点,2个CAMP和CGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点,3个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,7个N末端十四烷基化位点,4个蛋白激酶C磷酸化位点,1个RGD细胞附着序列,1个DNAJ-1结构域等热激蛋白40所具有的典型特征。[结论]通过同源性比对分析发现,云南切梢小蠹热激蛋白40基因与家蚕(Bombyx mori)、赤拟谷盗(Tribolium castaneum)、美洲斑潜蝇(Liriomyza sativae)和东亚飞蝗(Locusta migratoria)的热激蛋白40基因在氨基酸水平上一致性为20%~30%,它们的相似性均不高。虽然不同昆虫Hsp40在进化过程中具有高度的保守性,编码序列变异比较低,但是结构域差异与生物体适应外界环境有一定的关系。 展开更多
关键词 云南切梢小蠹 热激蛋白40 序列分析
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