文献类型： 中文期刊

作者： 李志玲 ¹ ; 李香菊 ¹ ; 崔海兰 ¹ ; 于海燕 ¹ ; 陈景超 ¹ ;

作者机构： 1.植物病虫害生物学国家重点实验室

关键词： 牛筋草;草甘膦;抗体;抗药性;快速检测;ELISA

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2022 年 024 期

页码： 4851-4862

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】克隆牛筋草（Eleusine indica）中草甘膦的靶标基因EPSPS，获得牛筋草EPSPS重组蛋白并制备其单克隆及多克隆抗体，组装酶联免疫试剂盒，检测牛筋草植株不同组织EPSPS的表达水平及蛋白含量，为快速鉴定抗性牛筋草提供简便工具。【方法】利用PCR方法克隆EPSPS基因全长；构建pET30a-EPSPS阳性质粒并转化宿主菌BL21，经IPTG诱导表达后获得重组蛋白；利用该重组蛋白免疫小鼠与新西兰大白兔，制备单克隆及多克隆抗体，并利用Western blot检测特异性；利用间接ELISA方法进行免疫配对试验，筛选出最佳配对抗体，优选各试剂工作浓度并组装试剂盒；用研制的试剂盒对不同种群牛筋草进行EPSPS含量检测，并与qPCR结果分析比较。【结果】牛筋草EPSPS的开放阅读框含有1 620 bp的核苷酸，编码540个氨基酸，理论等电点为8.80，该蛋白无跨膜区域。进化树分析结果表明牛筋草EPSPS与水稻EPSPS进化关系最近。诱导蛋白表达的培养条件为1 mmol·L^-1的IPTG,25℃，获得了纯度大于90%，浓度为3 mg·m L^-1的重组蛋白12 mg；编号为R1711和R1712的家兔免疫后产生的多克隆抗体有较高的效价，编号为M171070、M171071、M171072的小鼠产生的单克隆抗体效价较高。进一步筛选出单抗FL-374-08能与多克隆抗体组成最佳配对抗体；酶联免疫试剂盒包被抗体的最优质量工作浓度为2μg·mL^-1，酶标抗体的最优工作浓度为10μg·mL^-1；试剂盒线性检测范围为5—80μg·kg^-1，检出限为5μg·kg^-1。抗性牛筋草植株叶片中EPSPS的表达量是敏感植株的52.9倍，而茎中EPSPS的表达量是敏感植株的63.0倍。在抗性牛筋草叶片中EPSPS相对拷贝数是敏感植株的53.5倍，而茎中EPSPS的相对拷贝数是敏感植株的78.6倍。Western blot结果表明单抗与牛筋草EPSPS有特异性免疫，并能准确区分不同敏感性植株及不同组织的蛋白含量差异。酶联免疫检测结果发现抗性牛筋草茎中的EPSPS浓度可以达到6.0μg·L^-1，而敏感植株叶片和茎中EPSPS蛋白的浓度分别为0.22和0.43μg·L^-1。【结论】获得的牛筋草EPSPS单克隆抗体特异性强、灵敏度高，研发的EPSPS酶联免疫试剂盒能够快速、准确检测牛筋草EPSPS蛋白含量并鉴定牛筋草由EPSPS过量表达导致的草甘膦抗药性。