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作物学报 ›› 2008, Vol. 34 ›› Issue (05): 743-747.doi: 10.3724/SP.J.1006.2008.00743

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受壳寡糖诱导的油菜MAPK基因的克隆与分析

尹恒1,2;杨金丽1,2;李曙光1;赵小明1;白雪芳1;马小军1;杜昱光1,*   

  1. 1中国科学院大连化学物理研究所生物技术部, 辽宁大连116023; 2 中国科学院研究生院, 北京100049
  • 收稿日期:2007-11-08 修回日期:1900-01-01 出版日期:2008-05-12 网络出版日期:2008-05-12
  • 通讯作者: 杜昱光

Cloning and Analysis of BnMPK4, A Novel MAP Kinase Gene Induced by Oligochitosan in Brassica napus

YIN Heng12,YANG Jin-Li12,LI Shu-Guang1,ZHAO Xiao-Ming1,BAI Xue-Fang1,MA Xiao-Jun1,DU Yu-Guang1*   

  1. 1 Biotechnology Department, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, Liaoning; 2 Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China
  • Received:2007-11-08 Revised:1900-01-01 Published:2008-05-12 Published online:2008-05-12
  • Contact: DU Yu-Guang

摘要: 利用油菜cDNA芯片差异显示得到一个可被壳寡糖诱导的, 与已知植物丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)同源性高达94%的cDNA片段, 利用cDNA末端快速扩增(RACE)的方法得到了该片段全长, 与拟南芥中AtMPK4具有高同源性, 故将其命名为BnMPK4登录到NCBI GenBank(DQ206628)。用生物信息学方法分析, 该基因属于植物MAPK的B家族, 具有植物MAPK典型的TXY保守区域, 在C端也含有一个在B家族中保守的CD区。利用半定量RT-PCR检测发现BnMPK4在叶片中表达且可被茉莉酸(JA)和壳寡糖诱导, 但对水杨酸(SA)和脱落酸(ABA)响应不明显。推测该基因在壳寡糖诱抗信号转导和JA/ET信号通路中起关键作用。

关键词: 壳寡糖, 油菜, BnMPK4, JA/ET信号通路

Abstract: Oligochitosan prepared by enzymatic hydrolysis of chitosan is a potential plant defense elicitor, but how the oligochitosan induces the resistance of plants to pathogens is still unclear. So we try to explore the signal transduction pathways of oligochitosan inducing defense. We isolated a new cDNA coding for mitogen-activated protein kinase (MAPK), designated BnMPK4 (GenBank: DQ206628), from oilseed (Brassica napus L.) based on our former microarray data. BnMPK4 encodes a 373-amino-acid protein with high sequence similarity to previously reported plant MAPK genes such as AtMPK4 and belongs to the B subgroup of plant MAPK. Bioinformatic analysis showed BnMPK4 contains one phosphorylation motif (TEY) and a conserved CD domain in its C-terminal extension. By using Semi-Quantitative RT-PCR technique we found that BnMPK4 had a constitutive expression in seedling leaves and was further up-regulated by treatment with plant hormone jasmonic acid (JA) and fungal elicitor oligochitosan but did not respond to salicylic acid (SA) and abscisic acid (ABA). These results suggest a role for BnMPK4 in oligochitosan-induced and JA/ET-regulated defense signalling pathway.

Key words: Oligochitosan, Brassica napus L., BnMPK4, JA/ET signaling pathway

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