欧洲葡萄VvJAZ9基因互作蛋白的筛选与验证

【目的】探究葡萄JAZ家族基因特点及在低温胁迫下的表达情况，以期筛选出与低温胁迫相关的家族成员，并进一步筛选其互作蛋白，为后续葡萄抗寒机制研究提供理论依据。【方法】以拟南芥和葡萄基因组数据为基础，获得葡萄JAZ家族成员基因并进行同源克隆、染色体定位、理化性质以及蛋白家族聚类等分析，利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术分析VvJAZ家族成员基因在低温胁迫下的表达情况，应用酵母双杂交技术进行互作蛋白筛选和验证，并通过双分子荧光互补试验验证候选互作蛋白与VvJAZ9蛋白的互作关系。【结果】葡萄中有11个JAZ家族基因，随机分布于7条染色体上，都具有JAZ家族蛋白中特有且高度保守的TIFY和Jas结构域，均属于碱性不稳定亲水蛋白；聚类分析表明，葡萄JAZ家族蛋白可分为3个亚族，其中VvJAZ9与拟南芥AtJAZ1和AtJAZ2的亲缘关系最近，VvJAZ1与VvJAZ11、VvJAZ5与VvJAZ6同源关系最近。qRT-PCR结果表明，VvJAZ9是葡萄JAZ家族成员基因中受低温诱导表达最为明显的1个基因。通过酵母双杂交试验筛选获得2...     

山葡萄转录因子VaMYB4a互作蛋白的筛选与鉴定

以抗寒种质山葡萄(Vitis amurensis Rupr.)‘左山–1’叶片组织为试材，通过Gateway技术构建酵母均一化cDNA文库，库容量为1.36×10⁷ cfu·mL^-1，外源基因插入片段均大于1 kb，重组率为100%，符合后续试验要求。以VaMYB4a^113-252C端调控区段为诱饵，经酵母双杂交筛选获得17个候选互作蛋白，选取2个与非生物胁迫应答密切相关的候选互作蛋白分别在酵母、拟南芥原生质体中进行互作验证，发现锌指类转录因子VaCOL4、VaCOL5均与VaMYB4a全长及VaMYB4a^113-252存在互作关系。经系统进化与蛋白保守结构域分析，推测葡萄COL基因家族中VaCOL2与VaMYB4a具有潜在互作关系，进而通过BiFC验证表明，VaCOL2与VaMYB4发生蛋白互作；顺式作用元件预测表明VvCOL2、VvCOL4与VvCOL5启动子区包含多个激素及逆境应答相关元件，其中VvCOL2包括多个低温响应元件(LTRE)；低温胁迫下，VaMYB4a、VaCOL4与VaCOL5...     

月季RhNAC31互作蛋白的筛选及分析

为了进一步研究RhNAC31在胁迫响应中的作用机制，以RhNAC31蛋白为诱饵，利用酵母双杂交系统在切花月季‘萨曼莎’失水胁迫cDNA文库中进行了互作蛋白的筛选和分析。根据RhNAC31的转录激活区域（C端，157 ~ 286 aa）的序列特征，将其划分为C1（157 ~ 250 aa，RhNAC31-C1）和C2（251 ~ 286 aa，RhNAC31-C2）两段，分别构建到pGBKT7上检测其自激活活性及对酵母Y2H Gold细胞的毒性。结果显示，pGBKT7-RhNAC31-C1和pGBKT7-RhNAC31-C2对酵母Y2H Gold细胞均没有毒性，能激发金担子素A（Aureobasidin A，AbA）报告基因的表达，具有自激活活性，在含有400 ng ? mL-1 AbA的SD缺陷型培养基上其活性受到抑制，以含该浓度AbA的培养基作为筛选文库培养基。在此筛选条件下，在酵母双杂交文库中筛选到21个阳性克隆，对其测序并用Blast比对获得了16个与RhNAC31互作的候选蛋白。利用Uniprot网站对互作蛋白进行基因本体学分析，结果显示RhNAC31能够与RZFP34、MIEL1、RUB泛素连接酶E3、SGT1蛋白、DnaJ蛋白等多种蛋白相互作用，可能参与糖脂生物合成、蛋白质泛素化、植物防御、叶绿素生物合成、模式识别受体信号通路、蛋白质折叠、乙烯生物合成、胁迫响应等生物学过程。     

青花菜AGL18及HDA9与开花信号整合子互作研究

为阐明青花菜（Brassica oleracea var. italica）开花抑制因子AGL18、HDA9与开花信号整合子AGL24以及SOC1之间的互作机制,分别克隆了青花菜AGL18和HDA9基因,它们与十字花科甘蓝、芜菁等同源性较高。AGL18编码258个氨基酸,其蛋白属于MIKC型。HDA9编码426个氨基酸,其蛋白属于HDAC亚家族。酵母双杂交及GST pull-down结果表明：AGL18与HDA9无蛋白互作,说明它们彼此间不能直接协同作用。AGL18与开花促进因子AGL19也无互作,暗示它们以相对独立的方式抑制或促进开花。HDA9与AGL24、SOC1均不能蛋白互作,然而AGL18能与AGL24蛋白互作却不能与SOC1互作,AGL24能与SOC1互作。由此表明AGL18可通过AGL24间接作用于SOC1。     

森林草莓FvbHLH130转录因子调控植株提前开花

分析草莓碱性螺旋—环—螺旋（basichelix-loop-helix,bHLH）转录因子家族,鉴定到森林草莓（Fragaria vesca）花特异表达的转录因子基因FvbHLH130。FvbHLH130编码区序列长度为960 bp,编码319个氨基酸,保守结构域预测结果显示第247～297 aa是bHLH结合域,其属于bHLH家族成员。FvbHLH130启动子含有生长素等激素响应、逆境胁迫和低温响应元件,推测基因表达可能受到生物和非生物胁迫诱导。FvbHLH130蛋白氨基酸序列与月季（Rosa chinensis）的相似性高达93.70%,与其他蔷薇科bHLH蛋白聚在一个分支上,与拟南芥AtFBH4是同源蛋白。农杆菌介导的FvbHLH130拟南芥转基因株系提前7 d开花,且促进开花相关基因AtAP1、AtFT、AtFUL和AtCO的表达。酵母双杂交实验结果表明FvbHLH130与FvARF4和FvARF6互作,可能作为蛋白复合体共同参与开花调控。     

利用Y2H筛选西方烟中与苹果茎痘病毒CP互作的蛋白

苹果茎痘病毒（apple stem pitting virus,ASPV）是苹果和梨树上普遍发生的潜隐病毒之一，西方烟（Nicotianaoccidentalis）是其重要的草本寄主之一。在本研究中，构建了酵母双杂交诱饵载体pGBKT7-CP(CP-BD)，并从西方烟cDNA文库中筛选与ASPV CP互作的蛋白。经通过酵母双杂交回转验证和NCBI BLAST比对，获得30种可能与ASPV CP互作的西方烟蛋白质，为研究ASPV侵染致病的分子机制及CP在侵染过程中的功能打下基础。     

利用酵母双杂交系统筛选金针菇DASH型隐花色素互作蛋白

提取金针菇（Flammulina filiformis）单核体菌株Dan 3菌丝的总RNA，分离纯化mRNA，合成双链cDNA，依次构建酵母双杂交初级和次级cDNA文库。通过酶切连接法构建诱饵载体pGBKT 7-CRY，其无自激活活性和毒性，与构建的次级cDNA文库共转化酵母感受态细胞，筛选与金针菇DASH型隐花色素（FfCRY-DASH）互作的蛋白，对筛选到的6个蛋白进行回补验证，最终发现一个与金针菇DASH型隐花色素互作的蛋白。     

白菜(Brassica campestris ssp.chinensis)BcMAX2调控腋芽生长的功能分析

MAX2(MORE AXILLARY GROWTH 2)是独脚金内酯信号转导相关基因，其功能与腋芽生长有关。以白菜（Brassica campestris ssp. chinensis）分蘖菜品种‘马耳头’和普通白菜品种‘苏州青’为材料，探究MAX2对腋芽生长的影响。结果表明：从两种材料中克隆得到的BcMAX2其开放阅读框序列没有差异，‘马耳头’的BcMAX2启动子序列有2个碱基的缺失。亚细胞定位分析表明BcMAX2定位在细胞核。在拟南芥中过表达BcMAX2抑制腋芽生长，BRC1表达量升高。在‘马耳头’中沉默BcMAX2能引起BcBRC1表达量降低并促进腋芽伸长。通过对白菜cDNA文库筛选得到197个与BcMAX2互作的候选蛋白，其中多数候选互作蛋白具有结合活性和催化活性，部分候选蛋白还参与植物的信号转导和逆境响应。通过酵母双杂交和双分子荧光互补技术验证最终得到2个与BcMAX2互作的蛋白。试验表明，白菜BcMAX2可能通过促进BcBRC1的表达来负调控腋芽的生长。     

节瓜CqWRKY31的互作蛋白筛选与鉴定

枯萎病是节瓜生产中的主要病害,节瓜抗性材料中CqWRKY31受致萎毒素镰刀菌酸(FA)胁迫诱导表达,为节瓜响应FA胁迫的正调控因子.为深入挖掘CqWRKY31的功能,本试验利用酵母双杂交技术筛选CqWRKY31的互作蛋白.试验结果显示,共得到45个与节瓜CqWRKY31有潜在互作关系的蛋白.通过进一步回转验证,发现42...     

葡萄类钙调磷酸酶B亚基蛋白基因VvCBL4的克隆与表达分析

【目的】在京秀(Vitis vinifera‘Jingxiu’)葡萄中克隆类钙调磷酸酶B亚基蛋白基因Vv CBL4及其启动子,分析Vv CBL4的表达特性与逆境胁迫的关系。【方法】用RACE技术克隆Vv CBL4的全长,实时荧光定量PCR检测Vv CBL4在不同逆境下的表达;用同源克隆技术获得Vv CBL4的启动子,在烟草叶片中瞬时表达分析Vv CBL4启动子的活性。【结果】Vv CBL4全长为959 bp,ORF为642 bp,编码213个氨基酸,具有3个EF手钙结合结构域。Vv CBL4在根部表达量最高,其次是果实。Vv CBL4的转录本能对干旱、低温和盐胁迫处理快速做出响应。Vv CBL4启动子富含与逆境响应相关的顺式作用元件。干旱、低温和盐胁迫处理能够增强启动子活性。【结论】获得Vv CBL4及其启动子序列,Vv CBL4的表达能对逆境胁迫做出响应,Vv CBL4启动子的活性受逆境胁迫诱导,说明Vv CBL4在葡萄逆境胁迫反应中具有重要的作用。     

BrVIN3.1 互作蛋白BrZAT12 在大白菜春化途径中行使功能初探

BrVIN3.1 在春化过程中通过调控BrFLC1 的表观修饰状态，进而调控其表达控制大白菜花期。本试验以BrVIN3.1 （Bra020445）为诱饵，进行酵母cDNA 文库筛选，从中筛选到它的互作蛋白BrZAT12（Bra006691）；进一步进行酵母双 杂一对一验证，证明BrZAT12 能够与BrVIN3.1 互作。采用低温处理不同花期的大白菜材料，进行表达模式分析，发现 BrZAT12 的表达模式在抽薹性状不同的大白菜材料中存在差异，在易抽薹材料中的表达量明显高于耐抽薹材料，且在耐抽薹 材料中变化幅度较小，同时BrZAT12 的表达模式与BrVIN3.1 相关。推测BrZAT12 可能在大白菜春化调控的开花途径中行使 功能。     

柑橘中黄龙病菌效应子SDE70的表达特征及寄主互作蛋白解析

柑橘黄龙病菌主要致病种亚洲种（‘Candidatus Liberibacter asiaticus’，Las）具有完整的Sec依赖型分泌系统，可分泌致病因子（效应子）作用于寄主靶标蛋白或基因，调控寄主的抗（感）病反应。为了研究黄龙病菌Sec依赖型效应子在柑橘中的致病机理及其寄主靶标基因，本研究中从感病‘锦橙’中克隆了Las病原菌Sec依赖型效应子基因SDE70（CLIBASIA_02470）。生物信息分析显示，SDE70蛋白全长132个氨基酸，N端20个氨基酸为典型信号肽。大肠杆菌碱性磷酸酶活性分析显示，该信号肽具有胞外分泌功能。亚细胞定位显示，SDE70::GFP融合蛋白在洋葱细胞质和细胞核中积累。定量PCR分析发现，耐黄龙病酸柚显症叶脉中SDE70表达量显著低于未显症叶脉，相反，易感黄龙病‘锦橙’显症叶脉中表达显著高于未显症叶脉；‘锦橙’根中SDE70表达量显著高于叶脉，而幼叶叶脉中显著低于老叶。SDE70在不同品种不同症状发育时期以及不同组织中表达差异显著。利用酵母双杂交试验筛选获得26个与SDE70互作的柑橘蛋白。GO富集分析表明，42.3%的蛋白质与细胞内生物合成过程有关；65.4%的靶标蛋白位于细胞质或质膜上；34.6%的靶标蛋白具有核糖核苷酸结合的分子功能。进一步酵母点对点杂交试验验证3个与SDE70效应子强相互作用的靶标蛋白（CsTRAPP、CsARF、CsRub1），其主要参与植物囊泡转运、类泛素化等过程，暗示SDE70效应子极有可能调控柑橘信号转导和胞质运输途径影响寄主抗（感）病反应。     

甘蓝开花抑制因子FLC 家族氨基酸序列差异及其对FLC/SVP 聚合化的影响

 为深入研究甘蓝Flowering Locus C（FLC）家族与SHORT VEGETATIVE PHASE（SVP）蛋 白互作的分子机理及其对开花的调控作用，从甘蓝‘ZQ-67’材料中克隆了5 个FLC 家族基因（记为 BoFLCy1 ~ BoFLCy5）。它们均编码MIKC 型蛋白，按进化关系其编码蛋白可分为两类：BoFLCy3 和BoFLCy5 为第Ⅰ类，仅在C 域有1 个位点变异；BoFLCy1、BoFLCy2 和BoFLCy4 为第Ⅱ类，仅在K、C 域分别有1、 2 个位点变异。酵母双杂交显示：甘蓝BoFLC 家族蛋白均可与BoSVP 蛋白互作；但BoFLCy4 蛋白最为敏 感，其N 端插入3 个氨基酸TET 会破坏该作用。β–半乳糖苷酶活性分析表明：BoFLCy1 ~ BoFLCy5 与 BoSVP 互作强度差异显著，强弱关系为：BoFLCy1 > BoFLCy2 > BoFLCy3 > BoFLCy5 > BoFLCy4，该家族蛋 白KC 域内的变异位点若为疏水氨基酸则有利于FLC/SVP 聚合。进一步分析突变BoFLCy4 蛋白IK 域内 的保守位点发现：蛋白作用强度可能不受I 域的这些保守性亲（疏）水氨基酸（第63、77 位）影响，而 会受到K 域保守氨基酸（第120、121、135、157 位）的亲（疏）水性调节。     

西瓜cDNA 表达文库构建及镰刀菌致病因子FonSIX6 互作蛋白的筛选和鉴定

 尖孢镰刀菌在与寄主的相互作用中分泌几个特定的富含半胱氨酸的小分子量蛋白（15.8 ~ 29.9 kD）进入木质部中启动致病力,被称为SIX（Secreted in xylem）蛋白。其中,SIX6蛋白是一个致病因子。西瓜专化型尖孢镰刀菌Fon（Fusarium oxysporum f. sp. niveurn）是引起西瓜枯萎病的病原真菌。为了解与FonSIX6存在相互作用的西瓜蛋白及其信号传导途径,克隆了FonSIX6基因,将FonSIX6的编码区与酵母GAL4的DNA结合功能区融合,构建成酵母诱饵蛋白表达载体pGBKT7-SIX6,进而转化到酵母菌株Y2H Gold中,经检测证实不具有毒性和自激活功能,可以用于酵母双杂交研究。同时,以国际上公认的抗枯萎病材料PI296341-FR构建酵母表达文库。采用酵母双杂交的方法,筛选到14个相互作用靶蛋白。分析筛选到的蛋白主要参与寄主的能量代谢、光合作用和基因表达调控,推测FonSIX6作用的靶位点主要是破坏寄主能量系统并影响光合作用,而寄主对其响应的方式是调控抗病基因的表达。     

甘蓝花粉管钙感应蛋白CaM 与SRK 相互作用研究

 为研究甘蓝花粉管钙感应蛋白CaM 与SRK 相互作用的分子机理及其可能相互作用的区域, 从自交不亲和甘蓝材料‘E1’中分别克隆得到CaM12 基因450 bp 及S 位点受体激酶（SRK7）基因全长 序列2 118 bp,并亚克隆得到SRK 胞外域（eSRK）和胞内激酶域（iSRK）,构建原核表达载体pGEX-CaM12、 pCold-eSRK 和pCold-iSRK,转化E. coli BL21（DE3）进行原核表达,表达产物纯化后进行体外相互作用, 结果表明CaM12 能够与SRK7 进行相互作用,但作用区域是iSRK7 而不是eSRK7。为进一步验证其相互 作用,本研究利用酵母双杂交系统,构建pGBKT7-CaM12、pGADT7-eSRK7、pGADT7-iSRK7 和 pGADT7-SRK7 酵母表达载体,转化相应酵母Y2HGold 和Y187 感受态细胞后未出现自激活和毒性现象, 相互作用结果与原核表达检测一致。同时将CaM12 的3 个EF-hands 结构域突变体CaM12-2-、CaM12-23- 和CaM12-234-与iSRK7 分别构建酵母表达载体pGADT7-CAM12-2-、pGADT7-CAM12-23-、pGADT7- CAM12-234-,检测其相互作用。结果表明CaM12 EF-hands 突变体CaM12-2-、CaM12-23-和CaM12-234- 在酵母双杂交系统中均不能与iSRK7 片段发生相互作用,说明CaM12 的EF-hands 结构域突变后失去结 合Ca2+能力而不能与iSRK7 相互作用。该研究可为自交不亲和机理提供新的参考依据。 关键     

基于家族基因分析的甘蓝MLPK互作PUB蛋白的筛选

MLPK(M–位点受体激酶)是芸薹属自交不亲和正向调控关键元件,其参与自交不亲和信号传导的分子机制尚不明确,同时自交不亲和下游信号元件也有待于进一步分离。为了探索分离MLPK互作蛋白的思路和方法,构建了不含核定位信号的MLPK短截蛋白(MLPK-T),并利用酵母双杂交检测到MLPK与臂重复蛋白1(ARC1)作用,通过全基因组鉴定分别获得了96个甘蓝、101个白菜、70个琴叶拟南芥和62个拟南芥PUB蛋白,其中含有臂重复序列的PUB蛋白共为127个。通过系统进化分析,筛选到8个含臂重复序列的甘蓝BoPUB蛋白,其8个基因全部在柱头内表达,且成功利用酵母双杂交检测到MLPK与3个含臂重复序列的BoPUB蛋白Bol008579、Bol016165和Bol023511相互作用。     

豆梨铵转运蛋白基因PcAMT1-1 和PcAMT1-2 的克隆与功能鉴定

 为探明豆梨（Pyrus calleryana Dcne.）铵转运蛋白基因家族成员的序列特征、生理功能和表达特点，以豆梨幼苗为材料，运用电子克隆与3′-RACE 技术获得2 个铵转运蛋白基因PcAMT1-1 和PcAMT1-2，采用酵母互补和半定量RT-PCR 方法研究它们的生理功能与表达特点。结果表明：PcAMT1-1和PcAMT1-2 开放阅读框为1 518 bp 和1 515 bp，编码的蛋白分别含505 和504 个氨基酸残基。PcAMT1-1和PcAMT1-2 分别与甜橙 × 枳后代CpAMT（ABI52423）和茶CsAMT1;2（AB114913）的同源性最高（81.96%和78.31%）。PcAMT1-1 和PcAMT1-2 转入酵母均能使铵转运体缺失突变菌株31019b 恢复NH₄⁺吸收能力，在酸性条件下（pH 4.8 或5.8）PcAMT1-1 和PcAMT1-2 对31019b 的互补效果均优于中性条件（pH 6.8）。NH₄⁺有毒类似物MeA+可以显著抑制转PcAMT1-1 酵母31019b 的生长，该物质对转PcAMT1-2酵母31019b 无抑制效果；谷氨酰胺合成酶抑制剂MSX 可有效抑制PcAMT1-2 对酵母31019b 的互补效果，对PcAMT1-1 的互补效果无显著影响。正常供铵，PcAMT1-1 主要在叶中表达，PcAMT1-2 主要在根中表达；无氮处理后，PcAMT1-1 和PcAMT1-2 在根中的表达先上调后下降；重新供铵后，它们的表达量恢复；地上部的表达对上述处理无显著响应。综上所述，PcAMT1-1 和PcAMT1-2 在豆梨中具有吸收或转运NH₄⁺的功能，并可能具备不同的调控机制。