【目的】籽粒灌浆对水稻产量及品质的形成至关重要。14-3-3蛋白是一种信号转导调节因子,在植物生长发育中发挥着重要调控作用。本研究通过分析14-3-3蛋白家族在籽粒灌浆过程中的基因表达模式及其互作靶蛋白,从而揭示其在籽粒灌浆过程中的功能。【方法】利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析水稻14-3-3基因家族在籽粒灌浆过程中的表达变化模式,并从中选取GF14b及GF14e进行后续的蛋白功能分析。利用KEGG数据库对GF14b及GF14e蛋白功能motif位点进行分析;构建GST-GF14b及GST-GF14e表达载体,利用亲和层析技术分别钓取籽粒中与GF14b及GF14e互作的靶蛋白,并借助LC-MS/MS对靶蛋白进行鉴定。采用GST pull-down方法验证靶蛋白与GF14b及GF14e间的蛋白互作关系。利用Kinasephos在线程序对靶蛋白的Ser和Thr磷酸化位点进行预测;采用MapMan 3.6.0软件对靶蛋白的功能及参与的代谢过程进行分析。在籽粒灌浆期(花后15 d),分别喷施25×10-6 mol·L-1 ABA,10×10-6 mol·L-1 IAA,100×10-6 mol·L-1 GA,50×10-6 mol·L-1 ZR和2×10-4 mol·L-1 BR,研究外源激素处理对籽粒灌浆过程中GF14b,GF14e及其互作靶基因表达的影响。【结果】14-3-3家族基因中,除GF14h外,其余7个家族成员在水稻籽粒中均有表达,其中GF14b及GF14e在籽粒灌浆过程中的表达水平较高且变化幅度较大。通过蛋白序列分析发现,GF14b与GF14e间具有3个相同,2个差异的motif功能位点。通过亲和层析试验,在籽粒中共鉴定到59个与GF14b和72个与GF14e互作的靶蛋白,其中有43个靶蛋白与2个成员均有互作,分别有16个和29个靶蛋白与GF14b和GF14e特异结合。随机选取2个靶蛋白进行体外蛋白互作验证,结果表明靶蛋白SUS3与GF14b和GF14e均存在互作关系,而靶蛋白PSA仅与GF14e有相互作用关系,验证了亲和层析结果的准确性。蛋白功能的分析表明,GF14b和GF14e通过与靶蛋白的结合,共同参与了籽粒灌浆过程中蔗糖转化、淀粉合成、糖酵解、TCA循环等碳代谢途径。同时,GF14b及GF14e还具有特异的调控功能,其中GF14b与核酸代谢及物质转运密切相关,而GF14e与C1代谢中的关键蛋白存在互作。此外,大部分靶蛋白均鉴定到具有潜在的Ser和Thr磷酸化位点。外源激素处理下,籽粒中GF14b和GF14e上调表达,而与淀粉合成代谢相关的靶基因(SUS2、 AGPS、AGPL、PPDK2、SBE)大部分呈下调表达的趋势。【结论】14-3-3基因家族成员GF14b和GF14e在水稻籽粒灌浆过程中的表达变化幅度较大,且会响应激素浓度的改变,并通过蛋白互作的形式负调控淀粉合成代谢相关基因的表达,从而对水稻籽粒淀粉的合成起到重要的调控作用。

CCHC型锌指结构蛋白Os ZFP参与调控水稻Oryza sativa侧根的生长发育,但其相关互作蛋白及调控机制未知。以水稻‘日本晴’‘Nipponbare’为试验材料,克隆了Os ZFP基因,利用Eco RI和Sal I酶切位点构建酵母双杂交钓饵表达载体p GBKT7+Os ZFP,验证该表达载体对酵母菌株Y2H无毒性及报告基因自激活现象;采用酵母双杂交技术,从已构建的水稻c DNA文库中筛选到1个阳性互作蛋白,经美国国家生物技术信息中心数据库(NCBI)同源性比对,鉴定为含有T-complex pol

14-3-3蛋白是一类进化上高度保守的磷酸化识别蛋白，以同源或异源二聚体的形式发挥功能。植物14-3-3蛋白不但参与调控植物开花、叶绿体发育和移动、气孔开放、种子发育、细胞伸长和分裂等过程，还参与调控植物对环境胁迫的响应，如干旱、盐碱和温度等胁迫响应。目前，已鉴定与植物14-3-3蛋白互作的蛋白超过300个，说明14-3-3蛋白在植物生长发育过程中具有重要作用。本文主要总结了近年来植物14-3-3蛋白的结构及功能方面的研究进展。

通过电子克隆技术,获得14-3-3基因的cDNA序列全长,并采用生物信息学方法,借助电子计算机和相关的生物信息学软件,对该基因编码蛋白从基本理化性质、疏水性/亲水性、亚细胞定位、跨膜区结构、信号肽、高级结构及系统发育树分析等进行了预测和分析。该cDNA编码蛋白由257个氨基酸组成,相对分子质量为29.014 5 kDa,亲水性和疏水性比较平衡,定位于细胞质,不存在信号肽,无跨膜螺旋区,且二级结构由6.23%无规则卷曲,66.54%α-螺旋和27.24%延伸链组成。同源比对分析显示,该酶基因编码的氨基酸序列与污叉丝孔菌、双孢菇和木耳等蘑菇类高等真菌中的14-3-3基因所编码的氨基酸序列高度同源。...

【目的】克隆小麦籽粒胚乳14-3-3基因,并进行体外表达,为进一步研究其对籽粒生长发育的调控作用奠定基础。【方法】根据已有同源基因保守序列,设计插入限制性酶切位点的特异性扩增引物,采用RT-PCR方法扩增发育的小麦胚乳14-3-3基因,克隆测序后转入表达载体,在大肠杆菌中进行表达,并进行纯化。【结果】从开花后灌浆13—15 d的小麦品种济麦22籽粒胚乳中克隆到1个14-3-3基因,序列分析表明为非ε型,含1个777 bp的开放阅读框,编码蛋白259 aa,分子量约29 kD。核苷酸序列分析表明与小麦、水稻、玉米、大麦、大豆等主要农作物和模式植物拟南芥的14-3-3基因有较高的同源性,最高达98...

【目的】了解病程相关(pathogenesis-related,PR)蛋白质在植物防卫体系中的表达模式进而探讨水稻抗病的分子机理。【方法】选取10个前期工作中鉴定的差异转录PR基因,利用免疫印迹(Western blotting,WB)技术检测它们在水稻正常生长和与白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae Xoo)互作过程中的表达丰度变化。【结果】发现随着水稻的生长,Os12g43380、Os12g36830、Os12g36860、Os12g36840、Os02g41670、Os05g35290和Os12g33610的表达逐步增加,一般在开花期达到最高,成熟期有所降...

【目的】从分子水平研究茶树花蕾发育阶段的相关基因表达,了解茶树花蕾的发育机理,利用分子生物学技术抑制茶树的生殖生长、促进营养生长。【方法】利用cDNA-AFLP技术对茶树花蕾发育早期和晚期的差异表达进行分析。采用RACE技术克隆到花蕾发育晚期阶段特异表达的、在花蕾发育中可能起重要作用的14-3-3基因,通过RT-PCR和Western-blot方法研究该基因转录水平和蛋白质表达水平的特点。【结果】在测定的大约1110个茶树花蕾cDNA片段中,122个(10.9%)是差异性表达的,其中87个在发育晚期特异表达,包括茶树14-3-3蛋白基因(GenBank登录号:DQ444463),其全长为107...

【目的】利用酵母双杂交系统，以组成抗稻瘟病基因Ｐｉｋ－ｈ的２个紧密连锁且功能独立的Ｐｉｋｈ－１和Ｐｉｋｈ－２蛋白为诱饵，在水稻叶片中筛选与之互作的蛋白，以便深入研究抗病基因Ｐｉｋ－ｈ介导的抗病反应途径。【方法】以含抗稻瘟病基因Ｐｉｋ－ｈ的近等基因系ｉＲＢＬ８为材料，取稻瘟病菌（ＭａｇｎａＰｏＲｔｈｅ ｏＲｙｚａｅ）ｇＤ０１９３接种１２和２４ ｈ后的水稻叶片，等量混合后提取总Ｒｎａ，按照酵母双杂交试剂盒（Ｍａｋｅ ｙｏｕＲ ｏｗｎ＂Ｍａｔｅ＆ＰＬａｔｅ＂ＬｉＢＲａＲｙ ＳｙＳｔｅＭ）的要求构建水稻叶片靶标ｃ Ｄｎａ文库。利用快速重组克隆的方法构建Ｐ ｇＢｋｔ７－Ｐｉｋｈ１和Ｐ ｇＢｋｔ７－Ｐｉｋ．．．

【目的】鉴定水稻籽粒应答灌浆初期高温胁迫过程中的差异表达蛋白质,并了解其生物学功能。【方法】以耐热水稻纯系XN0437T和热敏感水稻纯系XN0437S为材料,采用桶栽、常规栽培管理方法种植。为保证所取样品生长发育进程一致,在抽穗期标记同一天抽穗的稻穗、在扬花期标记这些稻穗中同一天开花的颖花(稻穗中、下部)。水稻于籽粒灌浆初期(花后第8—14天)移入人工气候箱进行高温(38.0±0.5)℃和常温(25.0±0.5)℃对照处理,处理时间设1、3和5 d;处理结束后,取同一天标记的颖花、采用TCA-丙酮沉淀法提取总蛋白质,用蛋白质双向电泳技术分离获得2个水稻纯系应答灌浆初期高温处理的籽粒蛋白质图谱,...

【目的】叶面喷锌（Zn）是提高小麦籽粒锌含量进而解决人体缺锌问题的有效农艺措施。探明不同施氮（N）量下叶面喷锌后小麦全粒及面粉中的富锌效果及对蛋白组分含量的影响。【方法】基于长期定位试验，于2018—2020年连续进行了两年裂区田间试验。以基施不同用量氮肥（N_0、N_(120)、N_(240)，施N量分别为0、120、240 kg·hm~(-2)）为主区，副区为灌浆前期喷施锌肥处理（Zn_0、Zn_1，分别为喷H_2O、喷0.4%ZnSO_4·7H_2O），测定了灌浆前期和成熟期各部位锌含量、叶片等营养器官中锌向籽粒的转移量及分配、籽粒和面粉中蛋白质及其组分含量。【结果】与N_0相比，N_(120)和N_(240)处理籽粒产量显著提高，增幅达88%—114%，但N_(120)和N_(240)处理之间并无显著差异。叶面喷锌均能显著提高小麦籽粒和面粉锌含量且籽粒达富锌标准，而不受施氮量的影响，其中，N_(120)、N_(240)处理小麦籽粒锌含量分别比N_0处理提高0.95和1.12倍。与N_0相比，施用氮肥均提高了小麦灌浆前期叶片等营养器官中氮、锌向籽粒的转移量，但降低了二者的转移比例，其中氮转移比例由60.2%下降至48.6%，锌由55.4%下降至42.3%。无论喷锌与否，氮、锌向籽粒的转移量及成熟期籽粒中氮、锌含量均呈显著线性正相关，且喷锌时氮、锌协同效应更为显著。与灌浆前期相比，成熟期小麦籽粒和面粉中储藏蛋白（醇溶蛋白和谷蛋白）含量显著增加，约占蛋白含量的80%—84%。施氮对籽粒和面粉中醇溶蛋白和谷蛋白含量提升幅度高于清蛋白和球蛋白，且以谷蛋白最大，而喷锌不影响籽粒和面粉中蛋白质及其组分含量，但在Zn_1条件下，施氮对籽粒和面粉中谷蛋白含量的提高幅度高于Zn_0条件下，分别提升37.5%和38.1%。【结论】叶面喷锌能够实现籽粒富锌，但不影响籽粒和面粉中蛋白质及其组分含量，表明籽粒和面粉中存在足够的用于锌储存的蛋白质库。因此在潜在缺锌石灰性土壤上，通过合理施用氮肥结合小麦灌浆前期叶面喷锌，能在保证小麦高产稳产的同时提高籽粒氮、锌营养品质。

[目的 ]本研究在前期中山杉(Taxodium hybrid ‘Zhongshanshan’)不定根转录组及蛋白组研究的基础上,克隆获得中山杉ThSHR3(SHORT-ROOT 3)基因,对其进行表达特性检测及相关功能分析,为深入研究ThSHR3基因在中山杉不定根发育过程中的调控机理提供理论基础。[方法 ]以中山杉406扦插苗不定根为材料,利用RACE技术克隆获得ThSHR3基因全长,并对其进行生物信息学分析。采用半定量PCR和荧光定量PCR分别对ThSHR3进行表达特性检测。通过原生质体瞬时表达检测ThSHR3蛋白的亚细胞定位情况,进一步使用双分子荧光互补(BiFC)技术验证ThSHR3的蛋白互作情况。[结果 ]ThSHR3基因的全长为2 019 bp,其中,开放阅读框(ORF)为1 446 bp,共编码482个氨基酸残基。ThSHR3蛋白C端较保守,具有LHRI、VHIID、LHRII、PFYRE和SAW等几个典型的蛋白结构域。系统进化分析表明:ThSHR3属于GRAS转录因子家族中的SHR亚家族。ThSHR3基因在中山杉不定根发育过程中呈逐渐上升的表达模式。原生质体瞬时表达实验表明:ThSHR3蛋白定位于细胞核。BiFC实验证明:ThSHR3蛋白和GRAS家族另一成员ThSCR蛋白存在着明显互作。[结论 ]中山杉ThSHR3和不定根发育密切相关,且在中山杉不定根的发育过程中发挥着重要作用。

【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...

【目的】从葡萄中克隆细胞分裂素响应调节因子ＶＶＲＲ２，获得ＶＶＲＲ２的互作蛋白，为阐明ＶＶＲＲ２在欧洲葡萄抗病反应中的作用机制提供依据。【方法】对葡萄接种白粉病菌，提取总ＲＮＡ后反转录，利用实时荧光定量ＰＣＲ检测ＶＶＲＲ２转录本对白粉病菌的响应；构建瞬时表达载体Ｐ ＢＩ２２１－ＶＶＲＲ２－ＧＦＰ，转化拟南芥原生质体进行亚细胞定位分析；构建酵母表达载体Ｐ ＧＢＫＴ７－ＶＶＲＲ２，转化酵母菌株ＡＨ１０９，检测ＶＶＲＲ２的转录激活活性；构建酵母表达Ｃ ＤＮＡ文库，以ＶＶＲＲ２为诱饵，通过ＭＡＴＩＮＧ法筛选互作蛋白，对获得候选序列进行ＢｌＡｓＴ分析；将候选蛋白ＶＶＴＧＡ的全长序列克隆至Ｐ ＧＡＤＴ７载．．．