甘蔗ScCRT1基因克隆及其应答SCMV侵染分子机制的研究

摘要

钙网蛋白(calreticulin,CRT)在真核生物中广泛表达,是重要的分子伴侣和钙离子结合蛋白,参与调控Ca2+稳态、钙依赖信号、内质网质量控制、植物生长发育、免疫反应和逆境应答等多种生物学过程.甘蔗(Saccharum spp.hybrid)中CRT应答甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)侵染尚未见报道.本研究从热带种Badila(S.offi-cinarum)中克隆了1个CRT1/CRT2亚型的CRT编码基因,命名为ScCRT1.该基因开放读码框(open reading frame,ORF)长度为1281 bp,编码长度为426 aa的蛋白.生物信息学分析表明,ScCRT1具有典型的CRT蛋白结构域,为稳定的亲水性蛋白,其N端有一个信号肽,具有典型的跨膜结构域,C端有典型的内质网定位信号;二级结构多为无规则卷曲;系统进化树分析表明,该蛋白是典型的C RT蛋白,在单子叶和双子叶植物中具有明显的分化.亚细胞定位表明ScCRT1定位于内质网.实时荧光定量PCR分析发现,ScCRT1基因在甘蔗各组织中都有表达,在第8节间中的表达量最低,在心叶中的表达量较高;该基因在SCMV侵染早期表达量上调,后期下调表达.酵母双杂交(yeast two hybrid,Y2H)和双分子荧光互补(bimolecular fluorescence complementation,BiFC)试验表明,ScCRT1与SCMV-6K2蛋白互作.推测SCMV-6K2通过与ScCRT1互作调控钙离子稳态进而便于SCMV侵染.