AGAMOUS在花发育中的核心功能研究进展

花是植物重要的生殖器官,受到多种花发育因子的调控。AGAMOUS(AG)在花发育的不同阶段有着不同的表达模式,对于植物的繁殖和发育有着重要的作用。AG与其他花发育基因、蛋白之间的相互作用决定了植物花器官的形态建成。近年来研究发现,AG基因对于花序分生组织向花分生组织的转化起到了关键的调控作用,特别是它与WUSCHEL(WUS)基因的反馈调节途径促进了植物生殖器官的发育。本综述总结了AG基因在植物花发育调控网络中的作用及生物学功能,展望了花发育未来的研究方向与发展趋势。     

羽衣甘蓝ARC1 蛋白的原核表达、纯化及泛素连接酶活性分析

 ARC1 是植物特有的一类含有U-box/ARM 结构域的蛋白,在芸薹属植物自交不亲和 （self-incompatibility,SI）信号转导中起着正向调控因子的作用。将羽衣甘蓝（Brassica oleracea var. acephala）BoARC1 编码区的序列连接到原核表达载体pET-14b 上,通过酶切鉴定和测序分析,构建pET-14b- BoARC1 表达质粒;将获得的阳性表达质粒转化到大肠杆菌表达菌株BL21（DE3）pLysS 中,利用IPTG 进行诱导表达。SDS-PAGE 结果显示,在分子量69 kD 处有BoARC1 蛋白特异性地诱导表达;利用Ni2+-NTA 树脂通过亲和层析的方法获得BoARC1 融合蛋白。在泛素激活酶（E1）、泛素结合酶UBC7（E2）和泛素 体外泛素化反应后,通过免疫印迹的方法检测,显示出BoARC1 融合蛋白能够将底物进行多泛素化修饰; 当U-box 中保守位点第323 位Pro 突变为Ala 或其他泛素化组分缺少时,底物不能被泛素化修饰。     

羽衣甘蓝ARC1的抗体制备及蛋白表达分析

ARC1是芸薹属植物自交不亲和(Self-incompatibility,SI)信号复合体下游传递因子,特异性地介导SI信号传递。利用原核表达系统对羽衣甘蓝(Brassica oleracea var.acephala)ARC1的全长蛋白(1~663 aa,BoARC1-F)、UND结构域蛋白(1~279 aa,BoARC1-N)和ARM结构域蛋白(361~663aa,BoARC1-C)进行重组表达。SDS-PAGE结果显示这3种蛋白分别在分子量68、33和38 kD处特异性地诱导表达。利用Ni~(2+)-NTA树脂亲和层析技术获得重组蛋白。将BoARC1-C蛋白免疫小鼠并通过细胞融合技术制备单克隆抗体,获得2株单克隆抗体。交叉反应试验结果显示制备的单克隆抗体具有ARC1识别特异性。通过免疫印迹技术检测BoARC1在不同组织和不同发育阶段柱头中的表达,结果显示BoARC1特异性地在羽衣甘蓝柱头中表达,而且在开花阶段的柱头表达量最高。     

羽衣甘蓝泛素结合酶ubc7基因分离、原核表达及纯化

为分离羽衣甘蓝(Brassica oleracea var. acephala)自交不亲和系(S13-bS13-b)泛素结合酶7(ubc7)基因,探讨Ubc7重组蛋白的原核表达及纯化。利用CTAB的方法提取羽衣甘蓝柱头总RNA,通过RT-PCR的方法分离ubc7基因,将编码ubc7基因的cDNA序列亚克隆到pET-14b原核表达载体中,将阳性重组表达质粒转化到大肠杆菌表达菌株BL21(DE3)pLysS中,利用IPTG进行诱导表达,并通过Ni2+-NTA树脂进行亲和层析的方法纯化重组蛋白。结果表明,获得的Boubc7含有一个长度为501 bp的开放读码框,编码一个含有166个氨基酸残基的蛋白质。预测BoUbc7的相对分子质量约为18.7 kDa,理论等电点(pI)为5.35。利用IPTG诱导的细菌蛋白中,SDS-PAGE显示出在分子量大小23 kDa处有蛋白特异性的表达,这与预测的His6融合的BoUbc7蛋白分子量相符;利用Ni2+-NTA树脂进行亲和层析纯化后,成功获得了BoUbc7融合蛋白。该试验分离了羽衣甘蓝ubc7基因,并通过原核表达系统获得了BoUbc7重组蛋白,为进一步分析其生物学功能奠定了基础。     

植物叶缘锯齿发育的研究进展

叶缘锯齿是叶片重要的形态特征之一，受到多种叶缘发育因子的调控。笔者回顾了国内外研究成果，详细分析了植物激素、CUC2(CUP SHAPED COTYLEDONE2)和MicroRNA 对叶缘锯齿发育的影响，总结了植物中各叶缘因子的表达与功能，并探讨了叶缘锯齿形成的分子机制及其意义。分析表明，在复杂的叶缘发育调控网络中，生长素与CUC2 对叶缘的调控起到非常重要的作用，大部分叶缘因子的调控功能依赖于生长素和CUC2。最后，展望了叶缘锯齿发育未来的研究方向与发展趋势，并对其以后的应用领域进行了预测。     

拟南芥ERECTA基因的研究进展

ERECTA是从拟南芥La-0(Landsberg)中分离出来的一个类受体激酶,它可以与多种基因相互协作控制植物器官的形态建成。其拟南芥突变体Ler(Landsberg erecta)被广泛应用于分子遗传学研究。目前已有文章报道该基因在花序结构,叶片形态,气孔发育,抗病性等方面具有重要的作用。随着分子生物学与遗传学的发展,ERECTA基因新的功能被逐渐发现。本文综述了ERECTA基因在拟南芥的分生组织,叶,花以及生物与非生物胁迫等方面的功能。     

羽衣甘蓝ARC1与Exo70A1蛋白相互作用结构域的分析与鉴定

为阐明羽衣甘蓝自交不亲和信号传递因子ARC1与下游底物Exo70A1相互作用的结构域,利用酵母双杂交系统进行检测与分析。将羽衣甘蓝BoARC1、BoARC1-N端（1 ~ 279 aa,含有UND结构域）及BoARC1-C端（280 ~ 663 aa,含有U-box结构域和Arm repeat结构域）的序列分别构建到pGBKT7载体中,获得BD-ARC1、BD-ARC1-N和BD-ARC1-C重组质粒。将羽衣甘蓝BoExo70A1、BoExo70A1-Δ1（1 ~ 85 aa）、Exo70A1-Δ2（1 ~ 270 aa）及Exo70A1-Δ3（271 ~ 638 aa,含有Exo70结构域）的序列分别构建到pGADT7载体中,获得AD-Exo70A1、AD-Exo70A1-Δ1、AD-Exo70A1-Δ2和AD-Exo70A1-Δ3重组质粒。将获得的重组质粒分别共转化到酵母Y187菌株中,在双缺陷（-Leu-Trp）酵母培养基中培养与生长。β-gal显色检测结果表明,共转BD-ARC1-N/BoExo70A1-Δ1或BD-ARC1-N/BoExo70A1-Δ2的酵母在滤纸上显示蓝色,这说明BoARC1的N端与BoExo70A1的N端介导了两者的相互作用。