烟草脂类合成关键基因NtLPAT的功能验证 作物学报    2025, 51 (9): 2527-2537.   DOI: 10.3724/SP.J.1006.2025.44216

图1 NtLPAT基因序列对比以及表达模式分析
图A中, M为DL 2000 marker, 1为阴性对照, 2为目的条带。图B为烟草、马铃薯、辣椒与番茄LPAT序列的比对。图C为NtLPAT在烟草不同组织中的表达量, Root: 地下部; Shoot: 地上部; Shoot apex: 苗端。图D为NtLPAT响应黑胫病的表达模式, 0、6、12、24 hpi表示接菌后0、6、12、24 h, R表示烟草抗黑胫品种BH1000-1, S表示感黑胫烟草品种小黄金1025。图E为NtLPAT响应青枯病表达模式, 3、9、24 hpi表示接菌后3、9、24 h, R表示烟草抗青枯品种反帝三号-丙, S表示烟草感青枯品种红花大金元, CK表示未接菌对照, RS表示接种青枯菌。*、**和***分别表示在0.05、0.01和0.001水平差异显著。

正文中引用本图/表的段落

利用NtLPAT特异性扩增引物将K326叶片中NtLPAT基因进行扩增, PCR产物经琼脂糖凝胶电泳得到1条大约1000 bp的高亮条带(图1-A)。NtLPAT基因的CDS全长为1127 bp, 将该条带切胶回收并链接到亚克隆载体进行测序。测序结果显示, 该条带即目的基因。使用Ex PASy-Prot Param工具对NtLPAT基因编码的蛋白质进行理化性质分析发现, 相对分子质量和理论pI等电点值分别为41,752.84 Da和8.18, 由375个氨基酸残基组成, 其中有43个带正电荷的氨基酸, 41个带负电荷的氨基酸, 其中Gly含量最高, 为11.2%, Cys和Met含量最低, 为1.3%, 这种氨基酸比例可能与功能结构和酶学特性有关。为了解NtLPAT基因的保守性, 根据其基因序列在NCBI上进行Blast检索, 整理其他物种的该基因的同源基因, 发现烟草内的NtLPAT与马铃薯、辣椒与番茄有很高的同源性(图1-B)。

基于公共数据中的组织表达数据分析烟草NtLPAT在不同组织中的表达模式(图1-C)。对8周龄烟草的地上部、地下部与苗端样品进行测序发现, NtLPAT在地上部的表达量最高, 在地下部和苗端的表达量相对较少。对比公共数据中抗、感黑胫病品种(BH1000-1, 小黄金1025)接种黑胫病菌0、6、12、24 h后根组织的转录组数据和抗/感青枯病品种(反帝3号丙、红花大金元)接种青枯病菌3、9、24 h后根组织的转录组数据(图1-D, E), 结果表明, 植株在受到黑胫病菌与青枯病菌侵染后, NtLPAT响应病原菌的侵染, 并且在感病材料中的诱导水平均比抗病材料中高。

本文的其它图/表

• 图2 ntlpat对青枯病抗性鉴定
  图A为转基因材料鉴定峰图; 图B为K326与ntlpat接种青枯病菌后14、18、22、25、28、32、35 d时的病情指数; 图C为K326与ntlpat接种青枯0 d与35 d时的烟苗状态。*表示P < 0.05。
  
• 表1 ntlpat株系病毒病抗性分析
  
• 表2 ntlpat突变株系主要农艺性状
  
• 表3 ntlpat突变株系烟叶外观评价
  
• 图3 ntlpat突变株系脂质组分析图
  图A为差异代谢物KEGG分类图; 图B为脂类代谢途径中的差异脂类示意图。TG: 甘油三脂; PG: 磷脂酰甘油; MGDG: 单半乳糖二酰基甘油; DGDG: 二半乳糖二酰基甘油; Cer: 神经酰胺; SPH: 鞘磷脂; PC: 磷脂酰甘油; LPA: 溶血磷脂酸; LPC: 溶血磷脂酰胆碱。
  
• 图4 ntlpat突变株系代谢组分析图
  图A为差异表达基因GO富集柱状图; 图B为差异表达基因KEGG富集气泡图; 图C为磷脂合成途径和光合系统复合体差异表达基因示意图。