拟南芥AtTR1对AtCPK28和AtCPK32的体外泛素化修饰研究

为了研究E3连接酶AtTR1和非生物胁迫应答的相关蛋白AtCPK28、AtCPK32之间关系,本文构建原核表达载体pET28a-AtCPK28和pET28a-AtCPK32,并在大肠杆菌中表达了AtTR1、AtCPK28和AtCPK32重组蛋白,利用亲和层析纯化相应融合蛋白.将AtCPK28和AtCPK32蛋白分别加入含有ATP、泛素、E1、E2和AtTR1的体外泛素反应体系中,western blot检测到AtCPK28和AtCPK32有多聚泛素化条带,说明AtTR1在体外能多泛素化修饰AtCPK28和AtCPK32.结果表明AtCPK28和AtCPK32可能是AtTR1调控植物抗逆信号中的下游靶蛋白.     

利用泛素分裂系统筛选AtTR1相互作用蛋白质

以AtTR1作为诱饵蛋白利用泛素分裂系统在拟南芥cDNA文库中筛选与拟南芥AtTR1基因相互作用的蛋白质.运用营养缺陷型培养基和X-Gal显色、PCR扩增及酶切分析等实验排除假阳性,并对阳性克隆进行序列测定和比对.通过泛素分裂系统筛选到可靠的AtTR1相互作用蛋白质,测序比对后,选取HMA与AtTR1通过GST pull-down进行进一步的验证,结果证明它们确实存在相互作用,这对进一步研究AtTR1及其相互作用蛋白质在植物耐热中的作用和耐热分子机制奠定了基础.     

拟南芥AtRAC在盐胁迫应答中的功能研究

本实验所研究的拟南芥AtRAC含有两个RING结构域和三个蛋白激酶C保守区域1结构域即C1结构域.通过体外泛素化证明了AtRAC具有E3连接酶活性,亚细胞定位实验结果表明AtRAC定位在细胞核中.组织特异性分析表明AtRAC在根中的表达量很高,但是在茎、叶和花中的表达量较低,而且AtRAC的表达受到NaCl胁迫的诱导.进一步对atrac突变体的分析表明,在NaCl处理下,突变体atrac的萌发率降低,侧根数目也降低.初步研究表明拟南芥AtRAC可能是一个与盐胁迫应答相关的基因.     

与拟南芥TR1相互作用的蛋白质筛选和鉴定

TR1是一个定位于质膜上的E3连接酶,前期的研究表明它可赋予多种植物对盐、干旱和热胁迫的耐受性。但是,其发挥功能的分子机制尚不清楚,与其存在相互作用的靶蛋白也未找到。本研究利用酵母双杂交系统以AtTR1-△119为诱饵蛋白筛选拟南芥归一化通用型cDNA文库,结果获得了13个与其有潜在互作的候选蛋白。经酵母正向和反向多次验证发现转化了TR1与CURT1C和TR1与SWEET5的酵母在三缺和四缺培养基中均正常生长,而且在含有X-α-gal的培养基中出现蓝斑。双分子荧光互补技术证明TR1与CURT1C和SWEET5之间也有相互作用,这对进一步研究AtTR1及其相互作用蛋白质在植物抗逆中的作用和分子机制奠定了基础。     

过表达E3泛素连接酶ABRv1通过泛素化CPK3提高拟南芥干旱耐受

拟南芥基因ABRv1编码了一个E3泛素连接酶,其表达量受到干旱胁迫的诱导.为了探究ABRv1功能,我们构建了ABRv1的过表达株系并进行干旱处理,结果显示ABRv1过表达株系OE-3具有90.4%的存活率,ABRv1过表达株系OE-7有88.2%的存活率,野生型Col的存活率则为53.8%,而abrv1突变体仅有7.7%的存活率,说明过表达ABRv1提高了拟南芥对干旱的耐受能力.我们还测定了干旱处理下的失水率,也能得出与上述一致的结论.此外,我们使用纯化的GSTABRv1、His-CPK3蛋白进行了体外pull-down实验和体外泛素化实验,结果证明ABRv1能够和CPK3发生相互作用,ABRv1具有E3泛素连接酶活性并且能够把CPK3单泛素化.结果揭示了ABRv1作为一个正调控因子通过泛素化作用底物CPK3参与了拟南芥的干旱胁迫应答过程.     

酵母双杂交系统筛选与AtTR1相互作用的蛋白

AtTR1是拟南芥中发现的与植物高温和高盐等非生物胁迫相关的全新基因.采用GAL4酵母双杂交系统,以AtTR1作为诱饵蛋白,对拟南芥cDNA文库进行筛选,获得了与AtTR1有潜在相互作用的蛋白质PATL6 (Patellin6).进一步采用GST pulldown方法在体外验证了PATL6与AtTR1的相互作用.采用Realtime PCR检测PATL6在NaCl和Mannitol处理后的表达情况,结果显示PATL6的表达受高盐和高渗的诱导,是一个与非生物胁迫应答相关的基因.这些实验结果为进     

拟南芥抗盐突变体的筛选

盐胁迫是影响植物生长发育的非生物胁迫因素之一,目前发现的盐胁迫信号途径的基因还非常有限.发掘新的耐盐相关基因对于了解植物的盐胁迫响应机制和改善作物的耐盐性具有非常重要的意义.从EMS突变体库中筛选突变体是一种经典的正向遗传学方法,有可能筛选到从T-DNA插入突变体库中无法发现的新基因.本实验用160mmol/L NaCl作为盐胁迫的筛选条件,以在含盐平板上长出绿色子叶作为筛选指标筛选抗盐(Salt Resistant,ST)的EMS突变体,初步筛选到了140株ST突变体,其中84株收到了种子,第二代进行抗盐表型确定后,得到了15株表型稳定的ST突变体,均表现出明显的抗盐表型,并对其中的一些突变体做了初步的表型及基因定位分析.     

拟南芥AtTR1相互作用蛋白质筛选和鉴定

本研究利用酵母双杂交系统筛选与E3连接酶AtTR1存在相互作用的靶蛋白.首先,根据AtTR1所含有的结构域,我们对其进行了不同程度的截断以及点突变处理,以验证其各个片段的自激活活性和毒性.最终我们选取AtTR1-△119为诱饵蛋白对拟南芥归一化通用型cDNA文库进行筛选.结果初步获得了13个与其有潜在互作的候选蛋白.经酵母正向和反向多次验证发现转化了AtTR1与CURT1C和AtTR1与SWEET5的酵母在三缺和四缺培养基中均正常生长,而且在含有X-α-gal的培养基中出现蓝斑.双分子荧光互补技术也证明AtTR1与CURT1C或SWEET5之间也有相互作用.     

番茄CDT2同源基因RNA干涉载体的构建及遗传转化研究

真核生物CDT2是CUL4-DDB1 E3泛素复合体的组成部分,在细胞周期调控、DNA复制与损伤修复中起到重要作用.本研究克隆了番茄CDT2同源基因片段并构建了CDT2基因RNA干涉植物表达载体pBI121-CDT2-RNAi.通过根癌农杆菌介导转入番茄子叶,经组织培养成功获得转基因植株.半定量RT-PCR分析显示,转基因植株叶片内CDT2的表达量明显低于野生型植株.转基因植株叶片叶绿素含量比野生型明显升高.该研究结果揭示番茄CDT2基因的功能做出了新的尝试.     

过量表达BnTR1的油菜对多种逆境的综合抗性分析

油菜BnTR1是一个定位于质膜上的E3连接酶,前期的研究表明它赋予油菜、水稻和大肠杆菌对热胁迫的耐受性。为了研究过量表达BnTR1的油菜对多种逆境的综合抗逆特性,本研究设计了多种胁迫条件,观察并分析了这些油菜的综合抗逆表现。结果表明与对照材料相比,转基因油菜对双氧水胁迫、盐和甘露醇模拟干旱胁迫表现出较强的抗性,并且在盐胁迫下,转基因油菜的SOD、POD、和CAT三种抗氧化酶活性高于对照材料。这些结果证实过量的BnTR1使得油菜对多种胁迫表现出了较强的抗性,为深入研究BnTR1的功能奠定了基础,也为将这些油菜用作抗逆油菜新品种培育提供了原始材料。     

小盐芥(Thellungiella salsuginea)CBF1基因的克隆

CBFs （ CRT/DRE-binding factor ）是结合DNA顺式元件CCGAC的转录因子．拟南芥中CBFs由一个小的基因家族编码，包括3个成员：CBF1、CBF2和CBF3，它们在植物抗逆性调控中起重要作用．为了获得高度耐盐耐旱的转基因植物，我们以盐生植物小盐芥为材料，依据拟南芥中CBF1的序列信息设计引物，扩增出小盐芥中CBF1的部分序列，然后使用SMART^TM RACE等方法，从小盐芥中克隆到全长的CBF1 cDNA序列，进而重组到植物表达载体中，为植物抗逆基因工程提供了有用基因．     

Identification and characterization of a salt tolerance-responsive gene( AtGRP9) of Arabidopsis

Soil salinity is one of the important limiting factors for plant growth and development. A cDNA clone encoding a glycine-rich protein (designated AtGRP9) was identified from Arabidopsis by functional expression of the plant cDNA library in the fission yeast S. pombe. Yeast cells overexpressing AtGRP9 displayed significantly enhanced salt tolerance. Northern analysis showed that expression of AtGRP9 in Arabidopsis was induced by NaCl and plant hormone abscisic acid (ABA). These results suggest that AtGRP9 may be involved in the salt stress response in Arabidopsis.     

假俭草EoNLA基因克隆与其转基因拟南芥在不同磷水平下的表型鉴定

【目的】磷元素是植物必需的大量营养元素,在植物的生长发育中必不可少。NLA(nitrogen limitation adaptation)蛋白是一种RING型E3泛素连接酶,参与磷转运蛋白的泛素化调控,在植物体的磷素平衡调节方面发挥重要作用。以假俭草这类天然适应低磷土壤条件的植物为研究材料,通过研究假俭草EoNLA的磷高效转运分子机制,为草坪草适应酸性土壤生境的磷高效转运分子育种和栽培调控提供理论依据。【方法】通过RACE方法克隆获得EoNLA基因,应用生物信息学分析确定基因的全长序列及编码氨基酸序列,采用原生质体瞬时表达体系确定EoNLA蛋白膜定位;通过qRT-PCR方法分析EoNLA基因低磷诱导下的表达模式,并通过农杆菌介导转化拟南芥进行基因功能鉴定。【结果】EoNLA基因序列全长1 353 bp,编码一个长度为331个氨基酸的蛋白。该蛋白具有NLA蛋白典型的RING结构域和SPX结构域,EoNLA蛋白定位于细胞膜,EoNLA基因在根组织的表达量显著高于在茎和叶的表达。【结论】EoNLA基因具有根组织表达特异性,且基于拟南芥转基因植株进行的功能鉴定,进一步显示EoNLA基因具有磷素调控相关的功能。     

Transformation of GbSGT1 gene into banana by an Agrobacterium-mediated approach

SGT1 is a homologue of the yeast ubiquitin ligase-associated protein. It controls some protein degradation and activates defense pathway in plants. Cotton GbSGT1 gene (Gossypium barbadense) has been isolated and characterized in previous work. In this study, the plant expression vector pBSGT1 with bar gene as a selection agent was constructed and transgenic banana was obtained via Agrobacterium-mediated transformation with the assistance of particle bombardment and screened with PCR and Basta spreading on banana plant leaves. Estimating of transgenic banana plants for resistance to Panama wilt is in progress.     

Transformation of GbSGT1 gene into banana by an Agrobacterium-mediated approach

SGT1 is a homologue of the yeast ubiquitin ligase-associated protein. It controls some protein degradation and activates defense pathway in plants. Cotton GbSGT1 gene (Gossypium barbadense) has been isolated and characterized in previous work. In this study, the plant expression vector pBSGT1 with bar gene as a selection agent was constructed and transgenic banana was obtained via Agrobacterium-mediated transformation with the assistance of particle bombardment and screened with PCR and Basta spreading on banana plant leaves. Estimating of transgenic banana plants for resistance to Panama wilt is in progress.     

拟南芥Rad23原核重组蛋白构建和活性检测

在拟南芥中,Rad23基因通过参与泛素/26s蛋白酶体途径调节植物生长发育和激素应答.为进一步研究该基因编码蛋白的分子作用机制及其生物学功能,构建了pCold-Rad23融合蛋白重组表达载体,将该载体转化到大肠杆菌BL21中诱导表达目的蛋白.SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳检测结果表明,分子质量为94 ku左右的融合重组蛋白在...