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Sci Rep-Uk:石斛与Sebacina sp. 共生期间DoCCaMK的鉴定与表达 | NMT植物-微生物互作创新科研平台

转自中关村旭月非损伤微测技术产业联盟

        NMT作为生命科学关键核心技术,是建立活体创新科研平台的必备技术。2005年~2020年,NMT已扎根中国15年。2020年,中国NMT销往瑞士苏黎世大学,正式打开欧洲市场。

 

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基本信息

主题:石斛与Sebacina sp. 共生期间DoCCaMK的鉴定与表达

期刊:Scientific Reports

研究使用平台:NMT植物-微生物互作创新科研平台

标题:Identification and expression of DoCCaMK during Sebacina sp. symbiosis of Dendrobium officinale

作者:中国医学科学院药用植物研究所邢咏梅,赵明明,郭力城,李兵,陈娟,郭顺星

 

检测离子/分子指标

Ca2+

 

检测样品

铁皮石斛种子

 

中文摘要(一作供稿)

        在中国,铁皮石斛是一种珍贵的药用植物。其种子与幼苗均可与菌根真菌Sebacina sp.共生栽培。基于前期SSH研究结果,我们首次从铁皮石斛中克隆得到CCaMK基因,并对DoCCaMK与其他植物的CCaMKs进行了系统发育分析。利用基因枪技术将构建的瞬时表达载体转化到洋葱表皮细胞中,观测DoCCaMK在细胞中的定位分布情况。利用qRT-PCR和western blot分析加菌组与非加菌组以及添加抑制剂KN-93组的DoCCaMK组织表达情况。采用非损伤微测技术(NMT)实时测定铁皮石斛种子萌发中的Ca2+流速,同时测定了铁皮石斛种子萌发过程中CCaMK的活性。研究发现,DoCCaMK与Liliumlongiflorum CCaMK的亲缘关系最近,DoCCaMK-GFP蛋白定位于细胞核与细胞膜。加菌组中CCaMK表达上调,KN-93作为CCaMK的抑制剂能够抑制石斛种子萌发。在SGS组,Ca2+吸收与CCaMK活性明显强于不含Sebacina sp.的对照组(UGS)以及添加了CCaMK抑制剂组(KN-93)。

 

离子/分子流实验处理方法

SGS、UGS和接受KN-93的SGS组种子萌发35d时或未萌发种子表面。

 

离子/分子流结果

种子萌发35d后,SGS、UGS和KN-93补体组对Ca2+的吸收明显高于UGS和KN-93补体组。UGS组和KN-93补体组种子Ca2+内流平均值分别比SGS组低229%和320%。

 

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其它实验结果

 

  • DoCCaMK具有丝氨酸/苏氨酸/双特异性蛋白激酶催化结构域、酪氨酸蛋白激酶催化结构域和EF-手型位点。

  • DoCCaMK和LlCCaMK之间有着密切的遗传关系。

  • CCaMK基因表达是由菌根真菌诱导的,在兰科菌根系统中起重要作用。

  • DoCCaMK定位于细胞核和细胞膜。

  • CCaMK在与Sebacina sp.共生后表达显著上调。

  • KN-93可作为CCaMK的抑制剂抑制铁皮石斛种子萌发。

 

结论

        本研究发现DoCCaMK-GFP融合蛋白定位于细胞核和细胞膜。在Sebacina sp.定殖后,CCaMK不仅在铁皮石斛的根中高表达,而且在种子中也高表达。此外,在种子萌发过程中,SGS组的Ca2+内流和CCaMK浓度均高于UGS组。KN-93能抑制种子萌发,抑制CCaMK的表达,并能降低CCaMK活性和种子萌发过程中Ca2+的内流。CCaMK在铁皮石斛种子发芽和幼苗生长中的特征和表达模式的这项研究将为将来对铁皮石斛-菌根真菌相互作用的研究提供重要见解。

 

离子流实验使用的测试液

0.1 CaCl2,5.0 glucose,0.5 MES,pH 6.0

 

文章原文:https://www.nature.com/articles/s41598-020-66616-3

 

关键词:铁皮石斛,菌根真菌,共生,互作,钙信号

 

 

友情链接:

 

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