马铃薯腐烂茎线虫L型半胱氨酸蛋白酶新基因(Dd-cpl-1)的克隆与序列分析

【作者】 王高峰； 彭德良； 孙建华； 黄文坤； 彭焕； 龙海波；

【机构】 天津师范大学生命科学学院； 中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室；

【摘要】 L型半胱氨酸蛋白酶基因(cathepsin L-like cysteine proteinase gene)为与植物寄生线虫寄生能力相关的多功能基因。然而,它们的具体生物学功能仍有待进一步的研究。运用RT-PCR结合RACE的方法从马铃薯腐烂茎线虫(Ditylenchus destructor)中克隆出1个L型半胱氨酸蛋白酶基因,命名为Dd-cpl-1,基因登录号为GQ180107。Dd-cpl-1 cDNA全长序列含有一个1131 bp的开放性阅读框(ORF),编码376个氨基酸残基,其5’末端及3’末端分别含有29 bp和159 bp的非编码区(UTR)。Dd-cpl-1内含子外显子结构分析结果表明,其基因组序列包含7个内含子,且各内含子两端剪接位点序列遵守GT/AG规则。Dd-cpl-1基因推定的蛋白Dd-CPL-1与松材线虫L型半胱氨酸蛋白酶高度同源,一致性达到77%。以不同物种中L型半胱氨酸蛋白酶氨基酸序列进行比对分析,推测推定的蛋白Dd-CPL-1含有L型半胱氨酸蛋白酶基因家族高度保守的催化三联体(Cys183,His322和Asn343)以及ERFNIN基系和GNFD基系。半胱氨酸蛋白酶系统发育分析表明,Dd-cpl-1属于由L型半胱氨酸蛋白酶组成的进化分支。Dd-cpl-1的这些序列特征进一步表明其为L型半胱氨酸蛋白酶基因。这是首次在马铃薯腐烂茎线虫中克隆到的L型半胱氨酸蛋白酶,为今后在蛋白水平对其进行进一步的功能分析提供基础。更多还原