【目的】筛选玉米蔗糖非酵解型蛋白激酶2(Sucrose non-fermenting protein kinase 2,SnRK2)的底物蛋白,鉴定其在玉米脱落酸(Abscisic acid,ABA)信号转导中的作用,为进一步解析玉米中ABA介导的非生物逆境抗性机制提供参考。【方法】根据前期研究结果,通过与拟南芥SnRK2已知底物蛋白的序列比对和保守基序分析,从磷酸化水平响应ABA诱导且上调的238个蛋白中预测ZmSnRK2作用的底物蛋白,用酵母双杂交试验验证ZmSnRK2家族成员与候选蛋白的相互作用,分析其在玉米ABA信号转导中的作用。【结果】从前期鉴定的玉米磷酸化水平响应ABA诱导且上调的238个蛋白中,预测出10个ZmSnRK2候选底物蛋白,实际扩增出其中8个蛋白的编码基因以及10个ZmSnRK2基因家族成员。酵母双杂交试验结果表明,GenBank序列号为XP_008666965.1、NP_001142137.1和XP_008656995.1的候选底物蛋白,因自体磷酸化不能用酵母双杂交检测,GenBank序列号为NP_001183680.1的候选底物蛋白可以与ZmSnRK2.1、2.2、2.4、2.5、2.7、2.8、2.10、2.11蛋白相互作用,GenBank序列号为NP_001145831.1和NP_001167942.1的候选底物蛋白分别可以与ZmSnRK2.1和ZmSnRK2.10蛋白相互作用。【结论】NP_001183680.1和NP_001167942.1蛋白是ZmSnRK2家族部分成员的磷酸化底物,是玉米ABA信号转导途径的下游组分;NP_001183680.1蛋白与拟南芥丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶同源,NP_001167942.1蛋白为包含SAM结构域的蛋白,这2个蛋白均涉及许多生理生化过程,说明ZmSnRK2下游的ABA信号转导呈发散状。

【目的】利用构建的干旱胁迫处理的小麦cDNA文库,通过酵母双杂系统筛选与小麦TaMAPK2互作的蛋白,并对其进行验证分析。【方法】以小麦cDNA为模板克隆得到TaMAPK2,构建pGBKT7-TaMAPK2诱饵载体,将诱饵载体pGBKT7-TaMAPK2质粒以及pGADT7和小麦cDNA文库共转化酵母AH109菌株感受态细胞,在SD/-Trp/-Leu/-His/-Ade营养缺陷型培养基上30℃培养3—5 d,挑选单克隆于YPDA培养基中培养,吸取1μL各候选克隆的菌液点至于SD/Raf/Gal/x-gal平板上培养,筛选蓝色单克隆。将筛出的单克隆经测序、序列比对分析,初步获得与TaMAPK2...

以紫云英类受体蛋白激酶Ｎｉｐ４３的Ｓ－ＴＫＳ结构域构建诱饵载体，通过酵母双杂交技术，筛选获得１７个候选的阳性克隆。经过测序分析和ＢｌａＳＴ比对，最终确定了１个互作蛋白ＥｐＮ。ＥｐＮ蛋白是网格蛋白聚合反应中的配体蛋白，可调控网格蛋白的聚合反应。通过实验验证显示，靶蛋白ＥｐＮ与Ｎｉｐ４３蛋白互作最强的区域为ＥＮＴＨ／ａＮＴＨ结构域。ＲＥａｌ－ＴｉｍＥ ｑ ｐＣＲ检测表明，ＥｐＮ基因参与了根瘤菌早期结瘤过程。

应用电子克隆的方法获得了玉米的一个Pti1(Pto-interacting 1)同源基因的全长cDNA,命名为ZmPti1-1(Gen-Bank接受号为EF158035)。推断ZmPti1-1蛋白含有362个氨基酸,分子量为39.00 kDa,pI为8.14,包含蛋白激酶催化结构域保守的11个亚结构域。在水杨酸(Salicylic acid,SA)、甘露醇、氯化钠、脱落酸(Abscisic acid,ABA)和4℃低温的诱导下,ZmPti1-1在玉米幼苗叶片中的表达量明显上调。同时,在玉米不同发育时期、不同组织器官内,ZmPti1-1的表达水平也有很大差异,在子房中表达量最高,在雄蕊中检测不到...

通过花粉管通道法将ZmPti1,ZmPti1-1,ZmCIPK2三种蛋白激酶基因植物表达载体分别导入玉米自交系吉444,经草丁膦筛选后得40株抗性植株,通过PCR检测其中28株为PCR阳性植株,平均转化率为1.33%,最后收获11株转基因植株。干旱条件下通过对转基因T1植株的单株籽粒产量、千粒重两个指标进行差异显著性和耐旱系数的分析,结果表明,转基因植株与非转基因植株对干旱的敏感性不同,初步认为转基因植株具有抗旱性,表明蛋白激酶能够提高玉米的耐旱性。

【目的】克隆蛋白激酶C基因(PKC)及其启动子,验证该基因拷贝数,同时对PKC的表达规律进行研究,了解该基因在信号转导途径中的激活条件,为进一步研究该基因的功能奠定基础。【方法】首先通过简并引物PCR法获得PKC的同源片段,再利用Genome walking技术克隆片段的3′端和5′端侧翼序列,采用RT-PCR法扩增基因全长,并对基因结构和上游调控元件进行生物信息学分析。利用Southern blotting验证基因拷贝数。最后,利用半定量RT-PCR技术研究玉米大斑病菌在不同碳源、氮源培养以及非生物胁迫条件下,PKC的表达量的变化规律。【结果】获得PKC全长序列及其上游部分启动子区,生物信息...

为了研究玉米蛋白激酶ZmSPK1在植物体内亚细胞水平上的分布情况,利用绿色荧光蛋白基因gfp为报告基因,分别构建了以35S为启动子表达ZmSPK1-GFP融合蛋白和GFP的植物表达载体35S∷ZmSPK1-GFP和35S∷GFP,用花粉浸醮的方法将表达载体转入拟南芥,筛选稳定表达株系,在共聚焦激光扫描显微镜下观察ZmSPK1在植物细胞中的定位。研究结果表明:融合蛋白ZmSPK1-GFP的荧光分布与游离GFP相似,在细胞浆及细胞核内均可见。与单独表达GFP相比,融合蛋白ZmSPK1-GFP在核内信号更强,推测ZmSPK1是可溶性蛋白,定位在核内。

为研究LHK1蛋白的功能,构建了pPub-LHK1∶AG-GFP和pFastBac-LHK1表达载体,分别在烟草叶肉细胞和昆虫细胞表达百脉根组氨酸蛋白激酶LHK1跨膜蛋白。结果表明:在烟草和昆虫细胞中LHK1蛋白都能表达,且表达的蛋白在体外都能磷酸化底物(组氨酸转移酶HP1蛋白),具有组氨酸蛋白激酶活性。

以玉米(Zea mags L.)为材料,利用RT-PCR和RACE技术,从ABA处理的玉米叶片中克隆了1个新的A族促分裂原激活蛋白激酶(MAPK)基因,命名为ZmMPK7(GenBank登录号:EU616650)。生物信息学分析表明:该基因全长1 709 bp,编码397个氨基酸,推测相对分子质量为44.9×103,pI 5.31。ZmMPK7包含有MAP激酶11个相对保守结构域和1个TEY的磷酸化基序。对玉米不同组织中ZmMPK7基因的转录水平分析表明:ZmMPK7基因的转录没有组织专一性。非生物胁迫处理下ZmMPK7基因表达研究发现:ABA、H2O2、干旱、盐胁迫、低温及重金属处理均诱导Z...

　简要介绍了钙依赖型蛋白激酶(Calcium-dependentProteinKinases,CDPKs)的结构特点及家族成员,重点对CDPKs在植物环境胁迫、防御反应、生长发育、离子通道调节和激素信号等方面的生理功能研究进展进行了综述和讨论,并展望了该领域的研究前景。

利用酵母双杂交技术,以结瘤受体激酶(NORK)蛋白的跨膜结构域(TM)为诱饵,进行了与其相互作用靶蛋白的筛选鉴定。结果获得41个候选阳性克隆,通过测序和在NCBI中进行Blast比对分析,发现其中一个具有重要生物学功能的互作蛋白翻译延伸因子AsEF1-α,并将该蛋白相应的编码基因命名为AsEF1-α。进一步的验证表明靶蛋白AsEF1-α与诱饵互作的关键结构域是EF1-α-Ⅲ。

【目的】探究不同外源糖对葡萄试管苗生长发育及蛋白激酶基因转录调控的影响,应用转录组测序挖掘蛋白质磷酸化过程中的基因,为葡萄蛋白激酶相关基因功能的验证奠定一定基础。【方法】在基本培养基中分别添加2%的蔗糖、葡萄糖和果糖,以无糖为对照,分别命名为S20、G20、F20和CK,经过37 d培养后,测定不同处理的地上和地下鲜重,并采用Illumina HiSeq~(TM) 2000对各处理叶片进行转录组测序,通过综合生物信息学分析(参考基因组比对、差异基因(DEGs)筛选、COG(Cluster of Orthologous Groups of proteins)注释、GO(Gene Ontology)注释等)筛选出蛋白激酶相关基因,通过qRT-PCR分析该蛋白激酶相关基因的表达特性。【结果】F20、G20和S20处理下的葡萄(‘红地球’)试管苗与CK相比,地上鲜重具有明显差异,且F20最高,而G20地下鲜重最高。SNP统计发现,转换是主要的变异类型,颠换次之,且发生在基因间区的SNP数量最多,其次是下游;剪接位点供体和同义终止发生的基因数量最少且相等。4个样品中共获得了2 633个差异基因,3个处理与CK相比,共有差异基因180个且被聚类为3组,第一组中127个基因仅在CK中高表达,第二组19个基因仅在G20下高表达,而第三组34个基因在3个处理下表达模式不尽相同。这些共有的差异基因在COG中注释到了26个基因并分在11个功能类别中,且主要注释在一般的功能类别中。在GO分类中,共有的基因分别被注释在分子功能、生物学过程和细胞组分的14、22和13个功能类别中。共筛选出7种蛋白激酶,分别为葡萄糖激酶(Glucokinase,GK)、丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinases,MAPKs)、钙调蛋白激酶(Calcineurin protein kinase,CBL)、蛋白磷酸酶2(Protein phosphatase 2,PP2A)、己糖激酶(Hexokinase,HXK)、组氨酸蛋白激酶(Histidine protein kinase,HPK)和酪氨酸激酶(Tyrosine kinase,TK),其不同激酶的基因在不同处理中具有各自的表达模式,经qRT-PCR验证,选择的20个差异基因中有17个基因表达与转录组测序结果相一致。【结论】在葡萄试管苗培养中,果糖较葡萄糖和蔗糖相比对生长较好。测序得出180个差异基因对3种不同糖均作出响应,这些基因在COG数据库中主要富集在膜酯转运和代谢、次级代谢物和碳水化合物的合成、转运和分解;GO中大多注释在蛋白激酶和氧化还原酶的活性中;筛选出了7种蛋白激酶,这些差异基因在数量、功能分类和代谢通路上对糖的响应各不相同。

【目的】Cks1(cyclin-dependent kinase subunit 1)是细胞周期蛋白依赖性激酶复合体CDK(cyclin-dependent kinase)的结构亚基，是细胞周期调控过程中的关键基因。论文旨在鉴定玉米大斑病菌（Setosphaeria turcica）StCks1，分析玉米大斑病菌附着胞发育过程中StCks1表达量差异及其互作蛋白，为进一步研究StCks1在附着胞发育中的作用打下基础。【方法】通过对玉米大斑病菌野生型菌株01-23全基因组数据分析，获取StCks1蛋白序列；利用软件MEGA 5.0和在线数据库Pfam、SMART对酿酒酵母、裂殖酵母和拟南芥等物种Cks1蛋白进行系统发育树构建和保守结构域分析；收集玉米大斑病菌附着胞发育不同时期样品进行转录组测序以及表达量分析。利用原核诱导表达系统，构建原核表达载体pGEX-6p-3-StCks1，并转化大肠杆菌表达菌株BL21，对重组蛋白GST-StCks1诱导表达纯化；通过GST pull-down、Western blot技术和酵母双杂交试验，鉴定StCks1的互作蛋白。【结果】玉米大斑病菌全基因组中鉴定到唯一StCks1蛋白编码基因，该蛋白由130个氨基酸组成；其三级结构主要由4股β折叠和3个α螺旋构成，含有HxPEPH(His-anyPro-Glu-Pro-His)保守位点和Cks保守结构域；通过转录组测序和表达量分析发现，StCks1在附着胞发育不同时期表达量显著上调；重组蛋白GST-StCks1在1 mmol·L-1 IPTG,30℃诱导2 h可获得大量可溶性蛋白；通过GST pull-down技术获取大量互作蛋白并进行质谱鉴定，通过Western blot和酵母双杂交试验，验证StCks1与细胞周期蛋白依赖性激酶CDK1存在互作。【结论】玉米大斑病菌中含有唯一的StCks1，通过与细胞周期蛋白依赖性激酶CDK1互作调控附着胞的发育。

钙是植物必需的大量元素之一,同时钙离子(Ca(2+))是细胞信号转导的第二信使。钙依赖蛋白激酶(calcium-dependent protein kinase,CDPK)作为Ca(2+)的感受器普遍存在于植物和部分原生动物中,是植物特有的一类丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶,参与了多种Ca(2+)介导的信号通路,在植物发育信号和逆境信号转导中具有重要作用。本文概述了钙依赖蛋白激酶在植物体内的分布、结构、底物、功能以及大豆CDPK的研究进展,旨在为今后培育抗逆植物品种提供参考依据。

为了解不同类受体蛋白激酶RLKs激酶域响应病原相关分子PAMPs信号强度的差异,本研究将拟南芥FLS2的胞外域(NT)与6种不同RLKs的激酶域(KD)组合为重组RLKs(rRLKs),构建融合基因表达载体,并通过拟南芥原生质体瞬时表达的方法,将rRLKs/FLS2、35S::GUS(内参)和FRK1::Luciferase(响应报告载体)共转化到拟南芥fls2突变体叶肉原生质体细胞中;后经flg22处理后,通过对萤光素酶(Luciferase)和葡糖苷酸酶(GUS)活性的定量分析和比较,鉴定不同RLKs