国槐凝集素基因的克隆及其功能

doi:10.16409/j.cnki.2095-039x.2019.02.010

中国生物防治学报 ›› 2019, Vol. 35 ›› Issue (2): 301-306.DOI: 10.16409/j.cnki.2095-039x.2019.02.010

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国槐凝集素基因的克隆及其功能

杨微微^1,2, 杜娟², 陆晓菡², 林忠平², 毛自朝¹, 何月秋¹

1. 云南农业大学农学与生物技术学院, 昆明 650201;
2. 北京大学生命科学学院, 北京 100871

收稿日期:2018-08-23 出版日期:2019-04-08 发布日期:2019-04-12
通讯作者: 林忠平,教授,E-mail:linzp@pku.edu.cn;何月秋,教授,E-mail:ynfh2007@163.com
作者简介:杨微微,硕士,E-mail:yangweiwei8768@163.com
基金资助:
转基因生物新品种培育重大专项（2009ZX08004-003）

Molecular Cloning of an SjLectin Gene from Sophora japonica and the Preliminary Research on Its Function for Pest Resistance

YANG Weiwei^1,2, DU Juan², LU Xiaohan², LIN Zhongping², MAO Zichao¹, HE Yueqiu¹

1. Faculty of Agriculture and Biotechnology, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China;
2. College of Life Sciences, Peking University, Beijing 100871, China

Received:2018-08-23 Online:2019-04-08 Published:2019-04-12

摘要/Abstract

摘要： 植物凝集素是一类能高度特异可逆结合到单糖或寡糖上的蛋白，含有至少一个非催化结构域，近年来在农作物抗虫工程中得到了广泛关注。本文从豆科植物国槐中克隆得到了一个新的凝集素基因SjLectin并初步研究了其对小菜蛾的抗性功能。从国槐幼叶中提取总RNA，采用RT-PCR法分离克隆出SjLectin基因的cDNA片段，该基因在GenBank中登录号为KC140286.1。SjLectin基因全长837 bp，编码279个氨基酸组成的蛋白。该蛋白与其他豆科凝集素的同源性均高达66%以上，属于豆科凝集素家族中的一员。在35S启动子控制下，利用根癌农杆菌介导法转化烟草品种W38，获得了该基因的抗卡那霉素植株。通过PCR和RT-PCR法筛选阳性转基因植株，证明SjLectin基因已经转化到烟草基因组中并在转录水平上得到了有效表达。接虫试验证明，阳性植株对小菜蛾的抑制率平均达62.2%。

关键词: 国槐, 凝集素, 基因克隆, 转基因烟草, 抗虫性

Abstract: Plant lectins can reversibly bind to specific monosaccharides or oligosaccharides and contain at least one non-catalytic domain structure, which have attracted more attention in insect-resistant crop genetic engineering in recent years. In this study, a new plant lectin gene was successfully cloned from Sohora japonica, a member of Leguminosae, and its function of resistance to Plutella xylostella was preliminarily investigated. Total RNA was extracted from young leaves of S. japonica, and a cDNA fragment containing SjLectin gene was cloned and amplified by means of RT-PCR. The gene sequence was accepted and released by GenBank with accession number KC140286.1. Sequence analysis showed that this gene has an open reading frame of 837 bp and encodes a protein of 279 amino acids with 66% homology to other Legume lectins, indicating that it belongs to the leguminous lectin superfamily. Under the control of the 35S promoter, the gene was transformed into Tobacco W38 plants by Agrobacterium tumefaciens mediation. Positive transgenic plants were screened by PCR and RT-PCR and SjLectin gene could be effectively expressed at the transcription level. Anti-pest bioassay showed that the control efficacy of positive plants on P. xylostella was 62.2% on average.

Key words: Sophora japonica, lectin, gene cloning, transgenic tobacco plant, insect resistance

中图分类号:

S476

杨微微, 杜娟, 陆晓菡, 林忠平, 毛自朝, 何月秋. 国槐凝集素基因的克隆及其功能[J]. 中国生物防治学报, 2019, 35(2): 301-306.

YANG Weiwei, DU Juan, LU Xiaohan, LIN Zhongping, MAO Zichao, HE Yueqiu. Molecular Cloning of an SjLectin Gene from Sophora japonica and the Preliminary Research on Its Function for Pest Resistance[J]. journal1, 2019, 35(2): 301-306.

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Molecular Cloning of an SjLectin Gene from Sophora japonica and the Preliminary Research on Its Function for Pest Resistance

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