全 文 ：象耳豆根结线虫（Meloidogyne enterolobii）属于
热带根结线虫种类， 在亚洲、 非洲和欧美等地区均
有发生分布， 具有寄主范围广、 毒性强和危害大的
特点， 并且能在携带 Mi 抗原基因的辣椒和番茄上
寄生繁殖 [1-5]。 象耳豆根结线虫是中国华南地区最
为重要的根结线虫种类之一， 在广东和海南为害多
种蔬菜和热带水果作物并造成重大损失， 然而目前
依然缺乏有效的防治措施 [6-10]。 分离和鉴定象耳豆
根结线虫致病因子是了解其分子寄生致病机制和提
出新防治策略的重要基础。 植物线虫在寄生过程
中， 一方面利用其特有的口针猛烈穿刺破坏细胞壁
物理结构， 另一方面通过分泌一系列的细胞壁降解
酶， 打断或消除细胞壁化学作用力达到松弛和降解细
胞壁成分的目的， 从而协助线虫侵入寄主以及在寄主
体内迁移 [11]。 果胶酸裂解酶（Pectate Lyase， PEL）
是细胞壁降解酶的一种， 通过 β-消除法裂解脱甲
基或低甲酯的同型聚半乳糖醛羧（果胶酸）之间的
α-1,4 糖苷键， 起降解细胞壁主要成分果胶质的作
用[12]。 果胶酸裂解酶可由细菌、 真菌、 线虫和植物
等有机体产生， 分布在多糖裂解酶家族Ⅰ、 Ⅱ、
Ⅲ、 Ⅸ和Ⅹ等 5 个家族， 目前已鉴定的植物线虫源
果胶酸裂解酶均属于多糖裂解酶第Ⅲ家族成员 。
热带作物学报 2016， 37（1）： 92-98
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期 2015-09-03 修回日期 2015-12-01
基金项目 国家自然科学基金（No. 31401717）； 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（No. 20131J001）。
作者简介 龙海波（1984年—）， 男， 博士， 助理研究员； 研究方向： 植物线虫学。 *通讯作者（Corresponding author）： 白 成（BAI Cheng），
E-mail: chengbai2001@163.com。
象耳豆根结线虫果胶酸裂解酶新基因Me-pel2
的鉴定及发育表达分析
龙海波， 孙燕芳， 曾凡云， 彭 军， 白 成 *
中国热带农业科学院环境与植物保护研究所
农业部热带作物有害生物综合治理重点实验室 海南海口 571101
摘 要 利用 EST 结合 RACE 方法从象耳豆根结线虫（Meloidogyne enterolobii）中克隆一个新的果胶酸裂解酶基
因 Me-pel2（GenBank 登录号 KP987180）。 Me-pel2 cDNA 开放阅读框全长 834 bp， 推导编码 277 个氨基酸残基的
蛋白， 属于多糖裂解酶第 III 家族新成员。 Me-PEL2 与南方根结线虫果胶酸裂解酶 Mi-PEL3 氨基酸具有较高的
一致性， 为 54％。 发育表达结果显示， Me-pel2 在 2 龄幼虫和雄虫期高丰度表达， 而在固着期寄生阶段转录水
平急剧下降， 推测 Me-pel2 主要在象耳豆根结线虫迁移性阶段起重要作用， 通过降解寄主细胞壁果胶质成分，
协助幼虫侵入寄主以及在寄主体内迁移。
关键词 象耳豆根结线虫； 果胶酸裂解酶； 基因克隆； 发育表达类型
中图分类号 S436.3 文献标识码 A
Identification and Developmental Analysis of A New Pectate Lyase
Gene Me-pel2 in the Root-Knot Nematode
Meloidogyne enterolobii
LONG Haibo, SUN Yanfang, ZENG Fanyun, PENG Jun, BAI Cheng*
Key Laboratory of Pests Comprehensive Governance for Tropical Crops, Ministry of Agriculture, Environment and
Plant Protection Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Haikou, Hainan 571101, China
Abstract Cloning and identifying parasitism genes are the keys to understand the molecular basis on nematode
parasitism of plants. In this study, a new pectate lyase gene Me-pel2 (GenBank accession no. KP987180) was
cloned from the root-knot nematode Meloidogyne enterolobii by EST analysis and RACE technology. The open
reading frame of Me-pel2 cDNA was 834 bp long and encoded a deduced 277 amino acid sequnce belonging to
polysaccharide lyases famlily III. The deduced protein Me-PEL2 shared high identity (54%) with pectate lyase
Mi-PEL3 from M. incognita. Semiquantitive RT-PCR analysis confirmed that Me-pel2 transcripts were strongly
detected in motile stages ( second stage juveniles and adult males) and were weak in sedentary stages. These
results indicated that Me-PEL2 may play a role in plant cell wall-degrading during the penetration and migration
of M. enterolobii in plant tissues.
Key words Meloidogyne enterolobii; Pectate lyase; Gene clone; Developmental expression pattern
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.01.017
第 1 期
2000 年 Popeijus 等 [13]从马铃薯金线虫 （Globodera
rostochiensis）中分离克隆了第一个植物寄生线虫果
胶酸裂解酶基因 Gr-pel1， 其编码的蛋白具有酶活
性功能， 这也是首个动物非共生降解果胶质的实
例。 Doyle 等 [14]利用免疫定位证实了爪哇根结线虫
(Meloidoyne javanica)中克隆的果胶酸裂解酶 Mj-
pel1 的编码产物能够被分泌到体外起作用。 近 10
年来， 国内外又先后从大豆孢囊线虫 (Heterodera
glycines)、 南方根结线虫 (M. incognita)、 松材线虫
( Bursaphelenchus xylophilus) 、 甜菜孢囊线虫 (H.
Schachtii)和象耳豆根结线虫(M. enterolobii)等一些重
要植物线虫中分离克隆了多个果胶酸裂解酶基因[15-20]。
Vanholme等[18]利用 RNA干扰技术（RNA interference,
RNAi）将甜菜孢囊线虫 Hs-pel2 沉默后， 导致线虫
的侵染率下降了 50％以上。 Bakhetia 等 [21]和Sukno
等[22]先后对大豆孢囊线虫果胶酸裂解酶基因 Hg-pel1
利用 RNAi 沉默， 结果显示， 大豆孢囊线虫雌虫数
量大幅度减少 ， 而雄虫数量增多 。 卓侃等 [20]用
RNAi 使象耳豆根结线虫果胶酸裂解基因 Me-pel1
沉默下调表达， 引起侵染性 2 龄幼虫对携带 Mi 抗
性基因和不携带 Mi 的番茄栽培品种的侵染率显著
下降。 一系列研究结果表明， 果胶酸裂解酶是植物
线虫侵染寄生过程中分泌的一类重要致病因子。
本研究通过克隆果胶酸裂解酶 Me-pel2 基因全
长并分析其发育表达类型， 了解 Me-pel2在象耳豆
根结线虫寄生过程中的作用特点和功能地位， 为阐
明线虫-寄主互作提供新的分子数据， 同时为防治
象耳豆根结线虫提供候选靶标基因。
1 材料与方法
1.1 材料
供试象耳豆根结线虫种群源于海南乐东佛罗镇
的辣椒病根， 并经温室内单卵囊纯化培养， 接种寄
主为番茄（cv. 特级大明星）。
1.2 方法
1.2.1 线虫分离与收集 取象耳豆根结线虫单卵
囊接种 90 d左右的番茄病根， 经 1％的食用色素亮
蓝染色后于解剖镜下挑取根表面的卵囊， 并在室温
25℃条件下孵化获得， 2 龄幼虫。 取接种 2 龄幼虫
（约100 000头）第 2 天、 第 7 天和第 13 天的番茄病
根， 参照 Ding 等 [23]描述的方法分离收集根内不同
发育阶段的幼虫虫体。 取接种 2 龄幼虫 35 d 的番
茄病根， 解剖镜下用挑针直接从根内分离获得雌成
虫。 获得的各虫体经无菌的 PBS 缓冲液清洗， 进
行后续实验或保存于液氮中备用。
1.2.2 核酸提取与合成 采用 TRIzol 法提取象耳
豆根结线虫 2龄幼虫及各虫态的总 RNA， 具体操作
步骤按照说明书进行（Invitrogen）。 利用 FastQuant
RT(with gDNase)试剂盒反转录合成 cDNA 第一链，
操作步骤按照说明书进行 （TIANGEN） 。 利用
GeneRacerTM RACE 试剂盒（Invitrogen）反转录合成
含 5′及 3′末端接头的 RACE 模板， 具体步骤参照
说明书进行。
1.2.3 Me-pel2 cDNA 全长克隆 根据实验室已
获得的象耳豆根结线虫 cDNA 文库序列信息， 设计
Me-pel2基因末端扩增特异引物 Me-E1（AGCGCCT
CCTCCATCTACGATATATG）和Me-E2（TCAACACAA
TATACATATATCGTAG）。 利用 RACE 技术扩增获
得 Me-pel2 基因 5′及 3′末端序列， 其中 5′RACE-
PCR 所用引物为 Me-E1 和 GeneRacerTM 5′primer
（CGACTGGAGCACGAGGACACTGA）， 反应体系 ：
10×PCR Buffer 5 μL， dNTPs 4 μL， Mg2+ 4 μL，
上下游引物各 2 μL， Ex taq 酶 0.5 μL， RACE 模
板 1 μL， 灭菌双蒸水 31.5 μL。 褪火温度为 56 ℃，
共 35 个循环。 3′RACE-PCR 所用引物为 Me-E2 和
GeneRacerTM 3′primer（GCTGTCAACGATACGCTACG
TAACG）， 反应体系与 5′RACE-PCR 一致。 褪火温
度为 58 ℃， 35 个循环。 根据所获的末端序列， 设
计 Me-pel2 cDNA全长特异引物MeP2-F（ATGCTTA
ATATATTAATTTTAATTATTT）和MeP2-R（TCAATT
GACCACTTTAAAT） ， 扩增 Me-pel2 cDNA 全长 。
反应体系 ： 10×PCR Buffer 5 μL， dNTPs 4 μL，
Mg2+ 4 μL， 上下游引物各 2 μL， Ex taq 酶 0.5 μL，
cDNA 模板 1 μL， 灭菌双蒸水 31.5 μL。 褪火温度
为 55 ℃， 35 个循环。 PCR 产物经电泳检测后， 纯
化连接至 pGM-T 载体（TIANGEN）， 送华大基因公
司测序。
1.2.4 半定量 RT-PCR 应用 Oligotex mRNA Mini
（QIAGEN）试剂盒， 参照说明书对提取的象耳豆根
结线虫各虫态总 RNA 进行纯化， 获得 mRNA。 取
各虫态等量 mRNA（200 ng）反转录合成 cDNA 第一
链。 以第一链为模板， 结合 Me-pel2特异引物 RT-F
（GGTTCAGTCATTAGTGGCTACAA）和RT-R（AACA
ATCGTTAAATCTCGTTGAT）进行 PCR扩增。 同时利
用引物 ActinF（AACCTCTGCCCCTTCTTGTGCTG）和
ActinR（AACGTTCAACGCCCAATGAAAGT）扩增 β-
actin 基因作为阳性对照 。 PCR 反应体系参照 3′
RACE-PCR， 褪火温度为 58 ℃， 设置 28 和 35 两
个循环数， 扩增产物经 2.0％琼脂糖凝胶电泳检测。
1.2.5 序列分析 序列比对和同源性搜索在 NCBI
龙海波等： 象耳豆根结线虫果胶酸裂解酶新基因 Me-pel2的鉴定及发育表达分析 93- -
第 37 卷热 带 作 物 学 报
M： DNA 分子标记； 1： Me-pel2 扩增产物。
M: DNA markers; 1: PCR products of Me-pel2.
图 1 Me-pel2 cDNA 扩增产物琼脂糖凝胶电泳
Fig. 1 Agarose gel of the complete sequence of Me-pel2
cDNA amplified by PCR
M 1
750
bp
网上进行（http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi）。 应
用 Signal P v 4.0进行信号肽及切割位点预测。 蛋白
分子量和等电点由在线软件 PROTEIN MACHINE
预测 （http://us.expasy.org/tools/） 。 利用 MEGA 6.0
软件的邻接法构建系统进化树， 建树步长重复数为
1 000次[24]。
2 结果与分析
2.1 Me-pel2 cDNA克隆与序列分析
通过 5′和 3′RACE-PCR 反应分别获得了长度
为 463 bp 的 5′末端及长度为 525 bp 的 3′末端序
列， 而根据末端序列所设计的 Me-pel2 基因全长特
异引物扩增获得了一个长度为 800 bp 左右的条带
（图 1）。 测序结果证实该序列实际长度为 834 bp，
为一个完整的开放阅读框， 起始密码子 ATG， 终
止密码子为 TGA， 推导编码长度为 277 个氨基酸
的蛋白序列 。 相似性搜索比对 （Blastx）显示 ， 该
cDNA 与 NCBI 数据库中根结线虫、 孢囊线虫等植
物寄生线虫以及一些真菌和细菌的果胶酸裂解酶基
因同源 ， 一致性在 16％~54％之间 。 同时 ， 该
cDNA 编码的氨基酸序列含有一个果胶酸裂解酶保
守结构域， 位于亮氨酸 Leu73 至缬氨酸 Val244 之
间。 因此， 从象耳豆根结线虫中克隆获得的 cDNA
全长序列为一个新的果胶酸裂解酶基因， 笔者将其
命名为 Me-pel2， 并在 NCBI GenBank 提交注册，
登录号为 KP987180。
2.2 Me-PEL2蛋白特征及系统进化分析
象耳豆根结线虫果胶酸裂解酶 Me-PEL2 蛋白
序列由 277 个氨基酸残基组成 ， 预测分子量为
29.86 ku， 等电点 pI 为 8.67。 Signal P 软件预测
Me-PEL2 蛋白 N 端含有一个起分泌功能的信号肽
前体序列， 长度为 16个氨基酸残基， 剪切位点位于
丙氨酸 Ala16与异亮氨酸 Ile17之间（图 2）。 BlastP 搜
索结果显示， Me-PEL2与南方根结线虫（M. incognita）
果胶酸裂解酶Mi-pel3（GenBank No: AY861685）具
有较高的一致性， 为 54％。 Me-PEL2 与植物线虫
的其它果胶酸裂解酶一致性均较低， 其中与孢囊线
虫果胶酸裂解酶一致性在 30％~33％之间， 而与象
耳豆根结线虫果胶酸裂解酶Me-pel1（HQ180169）的
一致性仅为 23％。 保守结构域搜索及多序列比对
结果表明 ， 象耳豆根结线虫果胶酸裂解酶 Me-
PEL2 属于多糖裂解酶第Ⅲ家族， 具有第Ⅲ家族典
型特征的 4个高度保守区域， 且含多个保守的半胱
氨酸残基和带正电荷残基， 为果胶酸裂解酶的活性
位点（图 2）。
从 GenBank 中选取与 Me-PEL2 具有同源性的
30 个植物寄生线虫、 细菌和真菌的果胶酸裂解酶
氨基酸序列， 运用 MEGA6.0 软件邻接法进行系统
发育树构建。 结果显示， 植物寄生线虫的果胶酸裂
解酶聚为 4 个进化分支 ， 分别为 NematodeⅠ 、
NematodeⅡ、 NematodeⅢ和 NematodeⅣ（图 3）。 象
耳豆根结线虫 Me-PEL1 和 Me-PEL2 属于不同分
支， 其中 Me-PEL1与南方根结线虫 Mi-PEL1、 爪哇
根结线虫 Mj-PEL1形成一个小的分支（NematodeⅠ），
并且与来自细菌和真菌的果胶酸裂解酶聚为一个较
大的分支。 Me-PEL2 与南方根结线虫 Mi-PEL2 和
Mi-PEL3， 以及拟禾本科根结线虫 Mg-PEL1 聚为
一个小的独立分支（NematodeⅢ）。 多个孢囊线虫果
胶酸裂解酶基因包括大豆孢囊线虫 Hg-PEL1， Hg-
PEL2 和 Hg-PEL5、 甜菜孢囊线虫 Hs-PEL1、 马铃
薯白线虫 Gp-PEL、 马铃薯金线虫 Gr-PEL1 以及烟
草孢囊线虫 Gts-PEL1 和 Gv-PEL1 聚为一个大的分
支（NematodeⅣ）。 其余植物线虫果胶酸裂解酶包括
甜菜孢囊线虫 Hs-PEL2、 马铃薯金线虫 Gr-PEL2、
燕麦真滑刃线虫 Aa-PEL1 和 Aa-PEL2、 松材线虫
Bx-PEL1和 Bx-PEL2 以及拟松材线虫 Bm-PEL1 和
Bm-PEL2 则构成另外一个较大的分支 Nematode
PEL3-II。
2.3 Me-pel2在根结线虫各虫态的表达
通过运用 RT-PCR 分析象耳豆根结线虫果胶
酸裂解酶基因 Me-pel2 在卵期， 侵染前 2 龄幼虫，
侵染期 2 龄幼虫、 3 龄幼虫、 4 龄幼虫、 雌成虫及
雄虫等虫态的发育表达特征。 电泳检测结果显示，
Me-pel2 在象耳豆根结线虫各虫态均有转录表达，
94- -
第 1 期
图 2 象耳豆根结线虫果胶酸裂解酶 Me-PEL2 与其它植物线虫果胶酸裂解酶氨基酸多序列比对
Fig. 2 Multiple sequence alignment of Meloidogyne enterolobii pectate lyase Me-PEL2 with pectate
lyase proteins from other plant-parastic nematodes
黑色背景为高度保守氨基酸残基， 灰色背景为相似氨基酸残基。 方框： Me-PEL2 预测信号肽；I-IV：多糖裂解酶第 III 家
族保守肽段； 三角形（▲）： 保守半胱氨酸残基； 加号（+）： 保守带正电氨基酸残基。
Me-PEL1(ADN88734) from M. enterolobii; Mi-PEL1 (AAS88579), Mi-PEL2 (AAQ97032) and Mi-PEL3 (AAW56829) from
M. incognita; Mj-PEL1 (AAL66022) from M. javanica; Hg-PEL1 (AAK08974) and Hg-PEL2 (AAM74954) from Heterodera
glycines; Bx-PEL1 (BAE48371) from Bursaphelenchus xylophilous. Highly conserved residues are shaded in black, conserved sub-
stitutions are shaded in grey. The predicted secretion signal peptide of Me-PEL2 is boxed. Black bars (I-IV) indicate the conserved
regions characteristic of polysaccharide lyases famlily III. The conserved cysteine reidues of nematode pectate lyases are marked with
a triangle (▲), and the charged amino acides indicated by a plus sign (+).
龙海波等： 象耳豆根结线虫果胶酸裂解酶新基因 Me-pel2 的鉴定及发育表达分析 95- -
第 37 卷热 带 作 物 学 报
但表达丰度不同（图 4）。 以象耳豆根结线虫在各虫
态稳定表达的持家基因 β-actin 为对照， Me-pel2
在侵染前和侵染期 2龄幼虫中以及雄虫阶段表达量
相对最高， 电泳条带清晰明显， 而在卵期表达量次
之。 在 3 龄、 4 龄幼虫以及雌成虫期， Me-pel2 转
录丰度显著降低， 电泳检测信号微弱。
图 3 基于邻接法构建的植物寄生线虫和若干细菌、 真菌果胶酸裂解酶进化发育树
Fig. 3 Phylogenetic tree of pectate lyases from plant nematode, fungi and bacterial. The bootstrap values
are indicated at each node and calculated from 1 000 repetitions
Gv-PEL1(AEA08828)
Gts-PEL1(AEA08834)
Gr-PEL1(AAF80746)
Gp-PEL1(AEA08862)
Hg-PEL1(AAK08974)
Hg-PEL5(ADW77536)
Hg-PEL2(AAM74954)
Ha-PEL1(ADD82848)
Mi-PEL2(AAQ97032)
Mi-PEL1(AAW56829)
Mg-PEL1(AIC75353)
Me-PEL2▲
Bm-PEL2(BAE48375)
Bx-PEL2(BAE48372)
Bm-PEL1(BAE48374)
Bx-PEL1(BAE48371)
Aa-PEL2(BA144497)
Aa-PEL1(BA144499)
Gr-PEL2(AAM21970)
Hs-PEL2(ABN14274)
Nectria haematocacca PEL(AAA33338)
Fusarium oxysporum PEL(AAC64368)
Fusarium graminearum PEL(AAV66343)
Streptomyces exfoliatus PEL(WP_024761322)
Streptomyces sp. NRRL.F-5727PEL(WP_031004876)
Streptomyces sp. DpondAA-B6 PEL(WP_028440368)
Me-PEL1(ADN87334)
Mj-PEL1(AAL66022)
Mi-PEL1（AAS88579）
Hs-PEL1(ABN14273)
NematodeⅠ
NematodeⅡ
NematodeⅢ
NematodeⅣ
Bacteria
Fungi
100
100
52
10037
99
100 100
100
100
44
86
47
99
92
100
48
100
66
81
64
100100
87
99
37
90.1
图 4 象耳豆根结线虫 Me-pel2 发育表达类型分析
Fig. 4 Developmental expression of Me-pel2 detected by PCR amplification
of cDNAs from different stages of Meloidogyne enterolobii
泳道 1： 卵； 泳道 2： 寄生前 2 龄幼虫； 泳道 3： 寄生期 2 龄幼
虫； 泳道 4:寄生期 3 龄幼虫； 泳道 5： 寄生期 4 龄幼虫； 泳道 6： 雌成
虫； 泳道 7： 雄成虫； 泳道 8： 阴性对照。
Lan1-8 indicate the size of Me-pel2 amplified from cDNA templates
from: lane 1, eggs; lane 2, pre -parasitic second -stage juveniles; lane 3,
parasitic second-stage juveniles; lane 4, parasitic third-stage juvniles; lane
5, parasitic fourth-stage juveniles; lane 6, adult female; lane 7, adult male;
and lane 8, negative control. All cDNA templates were amplified with
primers of the β-actin gene from M. enterolobii as a positive control.
1 2 3 4 5 6 7 8
Me-pel2
β-actin
477
425
bp
96- -
第 1 期
3 讨论与结论
克隆和鉴定植物线虫寄生致病相关基因是解析
其分子寄生机制的关键途径， 也是当今国际植物线
虫学研究的热点方向。 果胶酸裂解酶作为关键植物
细胞壁降解酶类之一， 在植物寄生线虫成功侵染
寄生过程中具有重要地位， 参与到植物线虫侵入寄
主、 在寄主体内迁移以及诱导取食位点形成等过
程[21，25-27]。 本研究从象耳豆根结线虫中克隆了一个
新的果胶酸裂解酶基因 Me-pel2， 编码蛋白 Me-
PEL2 的 N 端含有 16 个氨基酸残基的信号肽， 同
时内部有 4个保守肽段和多个半胱氨酸残基， 符合
多糖裂解酶第Ⅲ家族特征[13，28]， 确定 Me-PEL2 为多
糖裂解酶第Ⅲ家族新成员。
象耳豆根结线虫 Me-PEL2 与其它植物寄生线
虫果胶酸裂解酶一致性在 20％~54％之间， 与真菌
和细菌的果胶酸裂解酶进行聚类分析的结果中， 植
物线虫果胶酸裂解酶并没有形成一个共同的进化分
支， 而是分散在 4个独立的分支， 该结果与一些文
献所报道相似[17，29]。 半定量 PCR 研究结果表明， 象
耳豆根结线虫果胶酸裂解酶基因 Me-pel2在迁移性
幼虫和雄虫期表达丰度最高， 而在固着期寄生阶段
转录水平急剧下降， 该结果与南方根结线虫 3 个果
胶酸裂解酶基因的发育表达类型一致 [16]。 结果说
明， 果胶酸裂解酶基因的表达及其产物的分泌与植
物线虫寄生行为密切相关。 象耳豆根结线虫属于专
性固着性内寄生， 仅在侵染性 2 龄幼虫和雄虫期具
有迁移能力， Me-pel2 在 2 龄幼虫和雄虫期高丰度
表达， 表明其蛋白产物主要在迁移性寄生阶段起作
用， 通过降解寄主细胞壁果胶质成分， 协助线虫侵
入寄主（2龄幼虫）以及在寄主体内迁移（侵染期 2 龄
幼虫和雄虫）。 在 3 龄幼虫、 4 龄幼虫和雌成虫期，
象耳豆根结线虫呈固着态从取食位点攫取营养物
质， 这些发育阶段 Me-pel2表达量显著降低， 表明
其蛋白产物在寄生阶段后期的发育过程不具有重要
作用。 此外， Me-pel2 在卵期表达量也相对较高，
推测可能是已有卵块即将蜕皮发育成侵染性,2 龄幼
虫， Me-pel2 开始诱导表达有助于孵化后能够立即
侵染寄主植物。
象耳豆根结线虫能够突破 Mi 介导的抗性反
应， 在对南方根结线虫、 爪哇根结线虫等多种根结
线虫具有抗性的作物上寄生繁殖， 表明其与寄主植
物建立亲和互作关系， 具有独特的分子机制。 然
而， 目前有关象耳豆根结分子致病机理的研究还处
于初始阶段， 有关象耳豆根结线虫寄生致病相关基
因的报道很少。 本研究克隆鉴定了一个新的果胶酸
裂解酶基因 Me-pel2， 通过研究 Me-pel2 序列特征
和发育表达类型， 为解析 Me-pel 在象耳豆根结线
虫寄生过程中的作用特点奠定了基础， 同时为了解
象耳豆根结线虫的分子寄生致病机理提供,新的分
子证据， 后续研究中可结合利用 RNAi 技术进一步
对 Me-pel2进行功能验证。
参考文献
[1] Yang B, Eisenback J. Meloidogyne enterolobii n. sp. (Meloidogynidae),
a root-knot nematode parasitizing pacara earpod tree in China[J].
Journal of Nematology， 1983， 15： 381-391.
[2] Brito J A， Stanley J， Mendes M， et al. Host status of selected
cultivated plants to Meloidogyne mayaguensis in Florida [J].
Nematropica， 2007， 37： 65-71.
[3] Rammah A， Hirschmann H. Meloidogyne mayaguensis n. sp.
(Meloidogynidae)， a root -knot nematode from Puerto Rico [J].
Journal of Nematology， 1988， 20： 58-69.
[4] Kiewnick S， Dessimoz M， Franck L. Effects of the Mi-1 and
the N root -knot nematode -resistance gene on infection and
reproduction of Meloidogyne enterolobii on tomato and pepper
cultivars[J]. Journal of Nematology， 2009， 41： 134-139.
[5] Castagnone-Sereno P. Meloidogyne enterolobii(M. mayaguensis)：
profile of an emerging， highly pathogenic， root-knot nematode
species[J]. Nematology， 2012， 14： 133-138.
[6] 卓 侃， 胡茂秀， 廖金铃， 等. 广东省和海南省象耳豆根结线
虫的鉴定[J]. 华中农业大学学， 2008， 27(2)： 193-197.
[7] 符美英， 芮 凯， 肖彤斌， 等. 海南岛象耳豆根结线虫的种类
鉴定及其 rDNA-ITS 序列分析 [J]. 生物安全学报 ， 2012， 21
(1)： 79-84.
[8] 贾本凯， 王会芳， 陈绵才. 海南岛茄果类蔬菜根结线虫种类鉴
定[J]. 广东农业科学， 2012(7)： 104-106.
[9] 黄伟明， 陈绵才， 肖彤斌， 等. 海南岛葫芦科蔬菜根结线虫的
鉴定[J]. 植物保护， 2011， 37(1)： 70-73.
[10] 龙海波， 孙燕芳， 白 成， 等. 海南省象耳豆根结线虫的鉴定
研究[J]. 热带作物学报， 2015， 36(2)： 371-376.
[11] Vanholme B， De Meutter J， Tytgat T， et al. Secretions of plant-
parasitic nematodes： a molecular update[J]. Gene， 2004， 332：
13-27.
[12] Herron S R， Benen J A， Scavetta R D， et al. Structure and
function of pectic enzymes： virulence factors of plant pathogens[J].
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United
States of America， 2000， 97： 8 762-8 769.
[13] Popeijus H， Overmars H， Jones J， et al. Degradation of plant
cell walls by a nematode[J]. Nature， 2000， 406： 36-37.
[14] Doyle E A， Lambert K N. Cloning and characterization of an
esophageal-gland-specific pectate lyase from the root-knot nematode
Meloidogyne javanica [J]. Molecular Plant-Microbe Interactions ，
2002， 15： 549-556.
[15] De Boer J M， McDermott J P， Davis E L， et al. Cloning of a
putative pectate lyase gene expressed in the subventral esophageal
glands of Heterodera glycines[J]. Journal of Nematology， 2002，
34(1)： 9-11.
龙海波等： 象耳豆根结线虫果胶酸裂解酶新基因 Me-pel2的鉴定及发育表达分析 97- -
第 37 卷热 带 作 物 学 报
[16] Huang G， Dong R， Allen R， et al. Developmental expression
and molecular analysis of two Meloidogyne incognita pectate
lyase genes[J]. International Journal for Parasitology， 2005， 35：
685-692.
[17] Kikuchi T， Shibuya H， Aikawa T， et al. Cloning and characterization
of pectate lyases expressed in the esophageal gland of the pine
wood nematode Bursaphelenchus xylophilus[J]. Molecular Plant-
Microbe Interactions， 2006， 19(3)： 280-287.
[18] Vanholme B， Van Thuyne W， Vanhouteghem K， et al. Molecular
characterization and functional importance of pectate lyase secreted
by the cyst nematode Heterodera schachtii [J]. Molecular Plant
Pathology， 2007， 8(3)： 267-278.
[19] Kudla U， Milac A L， Qin L， et al. Structural and functional
characterization of a novel， host penetration-related pectate lyase
from the potato cyst nematode Globodera rostochiensis[J]. Molecular
Plant Pathology， 2007， 8： 293-305.
[20] 卓 侃， 迟远丽， 扈丽丽， 等 . 象耳豆跟结线虫果胶酸裂解
酶基因的克隆及 RNAi 效应分析[J]. 植物病理学报， 2011， 41：
473-481.
[21] Bakhetia M， Urwin P E， Atkinson H J. qPCR analysis and
RNAi define pharyngeal gland cell-expressed genes of Heterodera
glycines required for initial interactions with the host[J]. Molecular
Plant-Microbe Interactions， 2007， 20： 306-312.
[22] Sukno S A， McCuiston J， Wong MY， et al. Quantitative detection
of double-stranded RNA-mediated gene silencing of parasitism
genes in Heterodera glycines[J]. Journal of Nematology， 2007，
39： 145-152.
[23] Ding X， Shields J， Allen R， et al. A secretory cellulose-binding
protein cDNA cloned from the root-knot nematode(Meloidogyne
incognita)[J]. Molecular Plant-Microbe Interactions， 1998， 11：
952-959.
[24] Tamura K， Stecher G， Peterson D， et al. MEGA6： Molecular
evolutionary genetics analysis version 6.0[J]. Molecular Biology
and Evolution， 2013， 30： 2 725-2 729.
[25] Alghisi P， Favaron F. Pectin-degrading enyme and plant-parasite
interactions[J]. European Journal of Plant Pathology， 1995， 101：
365-370.
[26] Karim N， Jones J T， Okada H， et al. Analysis of expressed
sequence tags and identification of genes encoding cell-wall-
degrading enzymes from the fungivorous nematode Aphelenchus
avenae[J]. BMC Genomics， 2009， 10： 525.
[27] Vanholme B， De Meutter J， Tytgat T， et al. Secretions of
plant-parasitic nematodes： a molecular update[J]. Gene， 2004，
332： 13-27.
[28] Shevchik， V， Robert -Baudouy J， Hugouviux-Cotte-Pattat N.
Pectate lyase PelI of Erwinia chrysanthemi 3937 belongs to a new
family[J]. Journal of Bacteriology， 1997， 179： 7 321-7 330.
[29] Stare B G， Fouville D， Sirca S， et al. Molecular variability and
evolution of the pectate lyase (pel-2)parasitism gene in cyst
nematodes parasitizing different solanaceous plants[J]. Journal of
Molecular Evolution， 2011， 72： 169-181.
责任编辑： 赵军明
98- -