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调控山核桃LFY基因的蛋白结构与功能分析
  • 项目名称:调控山核桃LFY基因的蛋白结构与功能分析
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:31170637
  • 申请代码:C161101
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2012-01-01-2015-12-31
  • 项目负责人:黄坚钦
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:浙江农林大学
  • 批准年度:2011
中文摘要:

成花是植物发育过程的重要事件,受环境信号和植物体自身发育的影响。LFY是成花的关键基因,调控花分生组织发生。山核桃雌雄同株,雌雄花发生存在时间与部位上差异,成花存在异质性。项目组克隆到调控山核桃(Carya cathayensis)LFY基因的启动子,经分析其具有对光、温、激素等响应的一些调控元件,为探明山核桃雌雄花发生的信号来源,理解启动子调控元件的生物学意义,本项目以CcLFY启动子及其调控元件为探针,利用免疫共沉淀方法钓出与启动子结合的蛋白,运用生物信息学和蛋白组学方法鉴别与成花相关的蛋白,解析其结构与功能,揭示山核桃成花的分子机理,为人为调控开花、提升产量打下基础。

结论摘要:

本研究通过RACE等技术克隆了与CcLFY调控相关的MADS-box和CcCOP1 E3连接酶等基因,奖获得的基因进行了同源性及结构分析,通过定量PCR分析了在山核桃不同发育阶段的表达情况,利用酵母双杂、凝胶阻滞等技术分析了各转录因子间的相互作用,利用原核表达、结构分析等手段解析其晶体结构,进一步了解相关基因的功能。结果显示 1、多序列比对和进化树分析表明,得到的CcMADS属于典型的植物MADS-typeⅡ,分别命名为CcAP1 (AHI85952), CcSVP (AHI85951), CcSOC1 (AHI85950), CcTM;这些MADS转录因子具有明确的MIKC分区,其中有高度保守的M区和相对保守的K区。 2、定量结果可知,CcTM不同组织的实时定量PCR (qRT-PCR) 实验显示,CcTM在根、茎中未检测到表达,在叶、花芽中大量表达,尤其是花芽中高出7-10倍,暗示其可能在成花过程中发挥作用。CcSVP基因的表达贯穿山核桃雌雄花芽发育的全过程,在雌花芽中3月中旬的表达量相对较高,在雄花芽中5月初到7月下旬表达量相对较高。 3、酵母双杂交 (H2Y) 实验表明,山核桃AP1和SVP、AP1和FLC1、AP1和FLC2、SVP和FLC1、FLC1和FLC2组合蛋白两两相互作用,且CcAP1、CcSVP、CcFLC1、CcFLC2存在自我相互作用。CcSOC1表现一定程度的“惰性”,不与包括自己在内任何CcMADSs相互作用。 4、CcSOC1结构域的H2Y实验表明,M区的存在似乎阻碍了CcSOC1二聚化的形成,K区的存在表明了CcSOC1仍然有形成同源或异源二聚体的潜力。杂交酵母的蛋白免疫印迹 (WB) 检测,表明目的蛋白成功在酵母中表达,且表达量足以支持其表现应有的阳性表型。采用WB对山核桃CcSVP不同组织(雌雄花芽)不同时期的表达水平进行检测,发现山核桃CcSVP在不同发育时期表达水平不同,大体呈现峰形变化。 5、 pSUMO为表达载体,Rosetta为表达宿主,成功构建了不同缺失片段结构域的原核表达载体,分别为CcSVP(1-227aa)、CcSVP(1-180aa)、CcSVP(1-170aa)及CcSVP(1-160aa)等4个。获得4个可溶蛋白,然后大量诱导并纯化得到了较高纯度(>90%)的蛋白。本实验将纯化得到的CcSVP蛋白与特


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 18
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