甘蔗类钙调素ScCML13与SCMV运动蛋白P3N-PIPO的互作研究

作     者：玉泉馨 杨宗桃 张海 程光远 焦文迪 曾康 罗廷绪 黄国强 王璐 徐景升 YU Quan-Xin;YANG Zong-Tao;ZHANG Hai;CHENG Guang-Yuan;JIAO Wen-Di;ZENG Kang;LUO Ting-Xu;HUANG Guo-Qiang;WANG Lu;XU Jing-Sheng

作者机构：福建农林大学/农业农村部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室/国家甘蔗工程技术研究中心/教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室福建福州350002 

出 版 物：《作物学报》 (Acta Agronomica Sinica)

年 卷 期：2024年第50卷第7期

页      面：1855-1866页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090401[农学-植物病理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31971991) 福建农林大学科技创新基金项目(CXZX2019132G)资助。 

主　　题：类钙调素 甘蔗花叶病毒 P3N-PIPO 蛋白互作 

摘      要：类钙调素(Calmodulin-like,CML)是植物特有的钙信号感受器蛋白之一,参与植物生长发育和响应外界环境信号转导。甘蔗(Saccharum spp.hybrid)中CML应答甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)侵染尚未见报道。本研究从甘蔗热带种Badila(S.officinarum)中克隆了一个CML基因,命名为ScCML13。该基因开放读码框(open reading frame,ORF)长度为519 bp,编码172 aa。生物信息学分析表明,ScCML13属于稳定的亲水脂溶蛋白,无跨膜结构域,有4个结合Ca2+的EF-hand结构域;系统进化树分析表明,该蛋白在单子叶和双子叶植物中及单子叶C3和C_(4)植物中具有明显分化;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,ScCML13与SCMV的运动蛋白P3N-PIPO互作。亚细胞定位试验表明ScCML13定位于内质网和细胞核。共定位试验发现ScCML13会干扰SCMV-P3N-PIPO的质膜(plasma membrane)或胞间连丝(plasmodesmata)定位。实时荧光定量PCR(Real Time Quantitative PCR,RT-qPCR)分析发现,ScCML13基因主要在甘蔗叶片中表达,在节间和根中的相对表达量低;ScCML13基因在感染SCMV后2 h显著上调,随后下调至与对照组相比的水平,而在感染后期上调。