棉花CCCH型鋅指蛋白GhZFP1的功能鑒定和擬南芥SRZFP亞家族成員功能初探.pdf

1、植物在脅迫條件下一些基因被誘導(dǎo)表達(dá)，并通過直接或間接的方式調(diào)控下游靶基因的表達(dá)，從而在提高植物抗逆性中發(fā)揮重要作用。因此，研究在適應(yīng)脅迫過程中重要基因的表達(dá)調(diào)控及生物學(xué)功能對(duì)了解植物在逆境條件下的響應(yīng)和適應(yīng)機(jī)制是十分必要的。鋅指蛋白是一類生物體中廣泛存在的具有典型鋅指結(jié)構(gòu)特征的超蛋白家族，幾乎參與了生物體生長(zhǎng)發(fā)育的各個(gè)階段，一些與逆境相關(guān)的植物鋅指蛋白相繼被人們發(fā)現(xiàn)和研究。但與逆境脅迫相關(guān)的植物CCCH型鋅指蛋白尚少有報(bào)道。 本

2、文對(duì)從鹽誘導(dǎo)棉花幼苗葉片cDNA文庫(kù)中差異篩選法篩到的棉花CCCH型鋅指蛋白鋅指蛋白基因GhZFP1的生物學(xué)功能及其作用機(jī)理進(jìn)行了初步研究，同時(shí)對(duì)擬南芥中一類CCCH型鋅指蛋白亞家族(SRZFP亞家族)的部分成員進(jìn)行了表達(dá)分析。主要結(jié)果如下： 1、同野生型相比，轉(zhuǎn)基因煙草能在200，300mMNaCl條件下正常生長(zhǎng)，生長(zhǎng)勢(shì)、根長(zhǎng)及鮮重明顯好于野生型。轉(zhuǎn)基因植株的Fv/Fm明顯高于野生型植株，說明轉(zhuǎn)GhZFP1基因的煙草能夠維持較

3、高的光化學(xué)效率。因此，GhZFP1的過量表達(dá)能夠提高轉(zhuǎn)基因煙草的耐鹽能力。 經(jīng)過200mMNaCl處理后，轉(zhuǎn)基因植株的K+/Na+比明顯高于野生型植株，尤其是體內(nèi)積累的Na+離子含量要小于野生型植株。其地上部K+/Na+比要大大高于野生型植株。說明GhZFP1的過量表達(dá)抑制了鹽脅迫下有害Na+的積累。 轉(zhuǎn)基因煙草植株活體接種立枯菌(Rhizoctonia solani)后，相比野生型其發(fā)病速度較慢死亡率較低，表明GhZF

4、P1的過量表達(dá)能夠提高轉(zhuǎn)基因煙草的抗病能力。 2、通過酵母雙雜交試驗(yàn)我們篩選到9個(gè)與GhZFP1N-端相互作用的靶蛋白。YFP雙分子熒光互作檢驗(yàn)結(jié)果表明GhZFP1與GZIRD21A和GZIPR5確實(shí)存在互作關(guān)系。對(duì)GZIRD21A和GZIPR5進(jìn)行表達(dá)分析，表明GZIRD21A的表達(dá)受PEG和SA誘導(dǎo)，GZIPR5的表達(dá)受NaCl和SA誘導(dǎo)，誘導(dǎo)表達(dá)模式與GhZFP1的表達(dá)模式十分相似，說明它們可能在響應(yīng)不同的生物和非生物脅迫

5、中形成蛋白復(fù)合物而發(fā)揮重要作用。 3、GhZFP1與GZIRD21A和GZIPR5的相互作用結(jié)構(gòu)域的鑒定實(shí)驗(yàn)表明，GhZFP1缺失體與GZIRD21A和GZIPR5的相互作用具有一定的特異性，進(jìn)一步確定相互作用的最小范圍，還需要構(gòu)建更多的GhZFP1缺失體。 4、通過Genevestigator上的芯片數(shù)據(jù)分析和RT-PCR實(shí)驗(yàn)表明擬南芥SRZFP亞家族的基因在脅迫處理?xiàng)l件下表達(dá)發(fā)生變化。對(duì)其三個(gè)成員的啟動(dòng)子分析表明他們