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紫外(UV)辐射诱导的DNA损伤可导致农作物减产。DDB2蛋白参与由紫外辐射造成的DNA损伤的修复过程已经在人类、水稻和拟南芥中得到证实。DDB2与DDB1、CUL4相互作用形成E3泛素连接酶复合体,该复合体对植物根茎生长、花期调控和光形态建成等多种植物发育过程起调控作用。成功克隆了番茄DDB2基因,构建了DDB2-黄色荧光蛋白融合表达载体。通过对野生型番茄UV辐射后DDB2基因表达水平的半定量分析,证明番茄DDB2基因受UV诱导表达;运用生物信息学分析对DDB2蛋白序列与模式生物进行同源比对,发现2个WD-40重复和一个DWD盒保守结构域;通过对DDB2融合黄色荧光蛋白转基因番茄根尖的荧光显微观察,证实番茄DDB2定位于细胞核。利用酵母双杂交实验证明了番茄DDB2与DDB1和CUL4之间的相互作用关系,推测DDB1蛋白作为DDB2与CUL4蛋白的桥梁形成CUL4-DDB1-DDB2复合体。 相似文献
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E3泛素连接酶是泛素蛋白酶体途径中非常重要的蛋白复合体,而大部分的E3连接酶都以Cullin蛋白作为支架,所有基于Cullin蛋白的 E3 连接酶都含有一个催化亚基RBX1。RBX1对于E3复合体结合E2和Cullin蛋白的活化具有重要作用。利用酵母双杂交技术鉴定出番茄RBX1蛋白与番茄CUL4蛋白有直接的相互作用。通过荧光定量PCR（Real-time PCR）技术分析野生型番茄中RBX1基因的组织特异性,结果显示RBX1基因在番茄各组织中均有表达,但在花与果实中表达量较高,茎和叶中相对较少。同时构建植物过量表达载体 PBI121-35S-RBX1并转化番茄,获得 3 株过量表达和 3 株RBX1共抑制转基因植株。研究发现共抑制的转基因植株表现出叶片变大、顶端优势变弱和不育等表型,说明RBX1基因在番茄的生长发育中发挥重要作用,推测植物RBX1基因可能与生长素和油菜素内酯等植物激素应答以及细胞增殖有关,为进一步研究该基因在植物中的生物学功能提供了线索。 相似文献
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近年来植物受逆境胁迫的影响日益严峻，而逆境胁迫是造成现代农作物减产的重要因素之一。MNB1基因是拟南芥中与甘露糖高度特异性结合的植物凝集素，具有多种生物学功能，对植物的生长发育及逆境胁迫的应答有着至关重要的调控作用。以拟南芥为试验材料，利用聚合酶链式反应（polymerase chain reaction, PCR）技术成功构建了ProMNB1:GUS植物表达载体，结合浸花法，成功将ProMNB1:GUS载体转化到拟南芥中，最终通过PCR鉴定分析获得ProMNB1:GUS阳性植株，为研究逆境胁迫下MNB1基因的功能及其转录水平的变化提供了重要的依据。 相似文献
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热激蛋白HSP90是植物中一类高度保守的分子伴侣,参与细胞内蛋白质稳态调控、底物蛋白的激活和热激因子的调控,在高温干旱等逆境胁迫中发挥重要作用。从12个茄科植物基因组中共鉴定出130个 HSP90基因,包含马铃薯的11个 HSP90基因,马铃薯 HSP90基因与番茄属植物的亲缘关系最近。马铃薯HSP90蛋白质基序较为保守;马铃薯 HSP90基因启动子分析发现其包含植物激素、高温胁迫、干旱胁迫响应等顺式作用元件。通过对高温、干旱胁迫条件下的马铃薯 HSP90基因进行qRT-PCR分析,热激后大多数 HSP90基因显著上调,4个 HSP90基因表达量极高;干旱胁迫下多数 HSP90基因也呈上调趋势,其中1个 HSP90基因表达量极高。STRING数据库预测出HSP90蛋白的22个伙伴蛋白,其功能涉及逆境胁迫应答、生长发育、信号转导等生物学过程;蛋白质互作网络分析发现5个高表达量 HSP90基因参与调控内质网未折叠蛋白反应（UPR,unfolded protein response）、细胞内蛋白质降解与活性氧（reactive oxygen species,ROS）生成,在抵抗极端逆境胁迫中发挥重要作用。 相似文献
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SLPIN6基因是番茄PIN家族一员,番茄PIN家族是一类生长素运输体蛋白家族,调控生长素极性运输.研究表明,干旱胁迫改变植物生长素极性运输平衡,影响植物抗旱性.团队前期研究发现SLPIN6基因在干旱胁迫时表达量显著上调,可能参与番茄植株抗旱应答调控.为进一步明确该基因抗旱调节功能,试验采用VIGS方法对SLPIN6基因作沉默处理,通过观察番茄植株抗旱表型及测定抗逆生理指标变化,发现SLPIN6基因沉默后番茄植株与对照相比,沉默番茄植株萎蔫程度加重,抗逆生理指标差异明显,表明SLPIN6基因参与番茄抗旱应答调控,具有抗旱调节功能. 相似文献
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SWI/SNF染色质重塑因子在植物的生长发育及逆境应答过程中起重要作用。本研究首先通过序列比对，从谷子基因组中鉴定出6个候选SiSWI3基因，分别命名为SiSWI3A、SiSWI3B、SiSWI3C1、SiSWI3C2、SiSWI3D1和SiSWI3D2。然后对上述基因的结构、编码蛋白、启动子元件、亚细胞定位等进行生物信息学分析和预测，结果表明：SiSWI3蛋白都含有SANT Motif，且亚细胞定位预测显示SiSWI3成员主要被定位在细胞核中；SiSWI3基因启动子区域含有大量与光响应、激素类应答、逆境应答、代谢调控等相关的顺式作用元件。最后采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测这些基因在谷子苗期盐胁迫和干旱胁迫下的表达量变化，检测结果表明：SiSWI3基因受盐和干旱不同程度的诱导，说明SiSWI3基因参与谷子苗期盐胁迫和干旱胁迫应答。本研究所得结论为进一步探究SiSWI3染色质重塑因子在抗逆作物谷子的逆境响应中的功能和机制奠定了基础。 相似文献
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泛素化修饰由E1、E2和E3完成,在植物抗非生物胁迫中起重要作用。E3连接酶把E1和E2激活的泛素蛋白传递给特异性的底物,从而降解并调控蛋白影响植物抗胁迫能力。植物抗非生物胁迫的E3连接酶主要包括RING-finger和U-box型两大类,本文分别对抗盐、干旱、温度3种胁迫及ABA信号中上述两类E3连接酶作用和机制作了综述,并提出部分有待于研究的问题以供参考。 相似文献
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蔬菜作物应答非生物逆境胁迫的分子生物学研究进展 总被引：5，自引：1，他引：4
蔬菜作为重要的经济作物,近年来的种植面积、产量及需求都在不断增加。蔬菜作物在生长和发育过程中经常受到非生物逆境（包括干旱、盐、极端温度及重金属胁迫等）的侵害,影响其产量及品质。近十年来,国内外关于蔬菜应答非生物逆境胁迫的分子生物学研究领域取得了一定的进展。在应答干旱胁胁迫方面,DREB、WRKY、NAC、bHLH及bZIP等转录因子受干旱信号诱导,调节下游抗旱基因的表达,从而提高蔬菜作物抗旱能力。同时,水分运输相关功能基因（PIP、TIP）、E3连接酶SIZ1及脱水蛋白DHN也被报道受干旱诱导,并通过调节水势、渗透势及ROS积累抵御干旱胁迫。在抵御盐胁迫方面,SOS途径至关重要。SlSOS2能够通过调节SlSOS1和Na+/H+逆向转运蛋白LeNHX2/4的表达维持离子平衡和调节植物器官中Na+的分配。蔬菜抗盐研究中NAC、ERF、MYB等转录因子响应盐胁迫并激活抗逆相关基因表达,从而提高蔬菜作物抗盐能力。此外蔬菜植物大量合成渗透调节物质是其抵御盐胁迫的常见方式。吡咯啉-5-羧酸合成酶PvP5CS和tomPRO2、脯氨酸脱氢酶BoiProDH等在盐胁迫下能提高脯氨酸的含量;过表达甜菜碱醛脱氢酶SlBADH能提高番茄中甜菜碱含量。在高温胁迫响应过程中,HSFs位于调控网络的核心位置,可调控包括HSPs在内的一系列抗逆基因的表达,番茄中热激转录因子SlHSFs相互之间形成复合体调控下游SlHSPs的表达而应答高温逆境。在低温胁迫中,CBFs/EREBs位于调控网络的核心位置,并受ICE1调控;LEA及HSPs蛋白在低温下能够防止细胞中蛋白质变性并维持细胞膜流动性。蔬菜应答重金属胁迫主要依靠体内隔离和体内外螯合机制。在蔬菜应答非生物逆境的过程中,ABA作为信号受体起到至关重要的作用。蔬菜中NAC、MYB、HSF等转录因子则受ABA信号诱导,应答非生物逆境,进而提高活性氧清除能力,合成更多抗逆物质,从而抵御非生物逆境的侵害。 相似文献
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《四川农业大学学报》2017,(3):381-388
【目的】构建拟南芥AtASSR1转基因株系,研究并初步揭示RING E3连接酶AtASSR1在盐胁迫应答中的作用。【方法】利用农杆菌介导的花序浸染法,成功获得AtASSR1基因插入的纯合转基因株系,并通过检测盐胁迫处理前后,转基因株系及野生型、atassr1突变体植株中生理生化指标来初步揭示AtASSR1的功能。【结果】通过检测盐胁迫处理前后,不同基因型株系的H_2O_2、过氧化氢酶活性、丙二醛的含量,发现转基因株系中的过氧化氢酶活性最低,而积累的H_2O_2与丙二醛含量最多;分析脯氨酸含量发现,盐胁迫处理后突变体株系的脯氨酸含量积累最多。【结论】E3连接酶AtASSR1可能在介导植物响应盐胁迫等非生物胁迫的应答中发挥重要生理功能。 相似文献
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The RAR1 interactor SGT1, an essential component of R gene-triggered disease resistance 总被引：1，自引：0，他引：1
Azevedo C Sadanandom A Kitagawa K Freialdenhoven A Shirasu K Schulze-Lefert P 《Science (New York, N.Y.)》2002,295(5562):2073-2076
Plant disease resistance (R) genes trigger innate immune responses upon pathogen attack. RAR1 is an early convergence point in a signaling pathway engaged by multiple R genes. Here, we show that RAR1 interacts with plant orthologs of the yeast protein SGT1, an essential regulator in the cell cycle. Silencing the barley gene Sgt1 reveals its role in R gene-triggered, Rar1-dependent disease resistance. SGT1 associates with SKP1 and CUL1, subunits of the SCF (Skp1-Cullin-F-box) ubiquitin ligase complex. Furthermore, the RAR1-SGT1 complex also interacts with two COP9 signalosome components. The interactions among RAR1, SGT1, SCF, and signalosome subunits indicate a link between disease resistance and ubiquitination. 相似文献
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为探明生物质炭介导的系统抗性在土传病害防治过程中的作用,以番茄枯萎病为对象,采用盆栽试验,研究尖孢镰刀菌胁迫下生物质炭对番茄体内抗氧化酶活性和非酶类抗氧化分子含量的变化,及对相关抗性基因表达的影响。结果表明:施加生物质炭可显著降低番茄的病害程度。在尖孢镰刀菌胁迫下,番茄叶片光合色素显著降低,丙二醛含量显著增加,生物质炭的施加可显著降低尖孢镰刀菌胁迫造成的光合色素和丙二醛含量变化。施加生物质炭在降低番茄体内过氧化物酶活性的同时,可提高“解毒酶”(包括过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽还原酶和谷胱甘肽S-转移酶)的活性。在尖孢镰刀菌胁迫下,番茄体内氧化型谷胱甘肽含量明显升高,生物质炭的施加(3%)在显著降低氧化型谷胱甘肽含量的同时,显著提高了还原型谷胱甘肽含量,表明生物质炭可通过提高抗氧化分子含量来加强番茄体内活性氧的清除效率。此外,在生物质炭的作用下,番茄水杨酸相关基因PR1a、MPK2和NPR1的表达下调,而茉莉酸相关基因DEF1、JAZ1、JAZ3和乙烯相关基因ACO1和ACS的表达上调。结果表明施加生物质炭可增强番茄系统防御尖孢镰刀菌入侵的启动效应和能力。 相似文献
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泛素化途径在植物应答生物和非生物胁迫中起着重要作用,其中E3连接酶在泛素化途径中起着决定性作用。室通过在线基因芯片预测发现2个与非生物胁迫相关的拟南芥RING结构域蛋白基因At2g24480（HHR1）、At5g43200(HHR2)通过体外泛素化实验证明了二者具有E3连接酶活性。对这两个E3连接酶进行了亚细胞定位,表达谱和组织特异性分析,发现二者受诱导后的表达情况、组织特异性、亚细胞定位均不同。HHR1定位于细胞膜上,HHR2定位于细胞核;表达谱分析表明HHR1响应热和H2O2胁迫,而HHR2响应盐和H2O2胁迫;HHR1在根和花中的表达量较高,在茎和叶中的表达量较低,而HHR2在根、茎、叶中的表达量都较高,在花中表达量较低。该研究结果证实了HHR1和HHR2的一些性质和亚细胞定位,为深入研究其功能奠定了基础。 相似文献
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选用实验室保存的10株芽孢杆菌,通过皿内拮抗试验、皿内种子发芽试验、菌株碳氮源利用试验、菌株分子生物学鉴定等手段筛选鉴定出MY1、CY1两株芽孢杆菌,它们具有广谱抑菌性和潜在促生能力,其中MY1为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),CY1为枯草芽孢杆菌沙漠亚种(Bacillus subtilis subsp.inaquosorum)。进一步通过盆栽试验研究MY1、CY1对番茄促生及抗性的影响,结果表明MY1、CY1发酵液可显着提高番茄株高、叶片叶绿素含量、地上部分干质量等生物学指标,PAL、PPO、POD、CAT 4种防御酶活性分别在不同测试时间显著高于对照组,表明MY1、CY1具有促进番茄生长,增强植株抗病性的能力。 相似文献
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以铁观音茶树为试材,对其中E3泛素连接酶基因进行克隆和生物信息学分析,并采用qPCR进行不同干旱条件下的定量表达分析。研究结果表明,该序列全长为1 138bp,开放阅读框(ORF)为810bp,编码269个氨基酸(GenBank登录号KR819177)。生物信息学分析发现该铁观音茶树E3泛素连接酶基因不含跨膜结构以及信号肽,具有多个磷酸化位点,亚细胞定位于叶绿体中。经BLAST比对,该基因编码的氨基酸序列与烟草、亚麻荠、葡萄、醉蝶花、芜菁中的E3泛素连接酶基因编码的氨基酸序列分别有51%、50%、50%、50%和49%的同源性,且相关保守功能结构域翻译的蛋白质序列具有RING-finger结构,初步确定该基因为铁观音茶树的E3泛素连接酶基因。qPCR分析结果显示在不同干旱胁迫处理下铁观音茶树的E3泛素连接酶基因的表达量,与对照组相比显著增加。本研究认为铁观音茶树RING型E3泛素连接酶基因参与茶树抗旱响应机制。 相似文献