许颖^1,2 , 王竹青¹ , 吴期滨¹ , 陈云¹ , 杨春春¹ , 冯敏谢¹ , 苏亚春¹

1 福建农林大学, 农业部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室, 福州, 350002; 2 华中农业大学, 武汉, 430070
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基因组学与应用生物学, 2015 年, 第 34卷, 第 195 篇   
收稿日期: 2015年04月01日    接受日期: 2015年04月30日

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几丁质酶(Chitinase, EC 3.2.2.14)参与植物的生长发育及防卫反应。本研究借助电子克隆技术，以甘蔗(Saccharum spp.)抗黑穗病基因型崖城05-179针刺接种黑穗病菌(Sporisorium scitamineum) 48 h的蔗芽cDNA为实验材料，克隆获得一个甘蔗几丁质酶cDNA序列(GenBank登录号: KP165001)，命名为ScChiⅣ1。生物信息学分析结果显示，该核苷酸序列全长为1 037 bp，包含1个长为825 bp的完整开放读码框，编码274个氨基酸，理论等电点为8.29。该基因推导的编码蛋白属于糖苷水解酶19家族成员，含信号肽和几丁质结合区，胞外定位的概率为0.820，推测ScChiⅣ1是一种胞外分泌蛋白，同时兼具溶菌酶活性。聚类结果显示，ScChiⅣ1归属于Class Ⅳ几丁质酶基因。荧光定量PCR分析显示，甘蔗接种黑穗病菌后的96 h内，抗、感基因型中ScChiⅣ1表达量均高于对照，且在亲和互作中ScChiⅣ1转录本上升应答快(6 h)，并在接种黑穗病菌后96 h持续更长，其在甘蔗不同黑穗病抗/感基因型材料(崖城05-179/柳城03-182)与黑穗病菌互作中的表达模式存在差异，但总体结果表明ScChiⅣ1受黑穗病菌胁迫诱导表达。本研究为后续甘蔗几丁质酶功能鉴定及甘蔗抗黑穗病基因工程研究奠定基础。

甘蔗；几丁质酶基因；黑穗病；生物信息学分析；定量表达