巴西橡胶树乳管细胞HblMYC3互作蛋白筛选与功能分析

MYC是b HLH转录因子家族的亚家族成员,在植物茉莉酸信号转导过程中发挥着重要的调节作用。Hbl MYC3是从巴西橡胶树的乳管细胞中分离鉴定到的MYC类转录因子,其基因表达受割胶和茉莉酸上调。采用酵母双杂交方法初步筛选Hbl MYC3蛋白的互作蛋白,旨在进一步了解Hbl MYC3的功能。结果表明:Hbl MYC1、Hbl MYC2、DNAJ蛋白、谷氧还蛋白2、含A20和AN1锌指结构域的胁迫相关蛋白5、28 ku热和酸稳定的磷蛋白以及25 ku泛素连接酶E2等7种蛋白不同程度地与Hbl MYC3蛋白互作。基于这些互作蛋白的功能,推测Hbl MYC1或Hbl MYC2通过与Hbl MYC3形成二聚体对小橡胶粒子膜蛋白基因表达进行调控,其他蛋白参与胁迫条件下维持二聚体的稳定性和胁迫反应后降解该二聚体。     

巴西橡胶树乳管细胞中与HbRZF相互作用蛋白的初步筛选与分析

为深入研究巴西橡胶树乳管细胞中C3HC4型环锌指蛋白HbRZF的生物学功能,构建了pGBKT7-HbRZF诱饵表达载体,利用酵母双杂交技术从巴西橡胶树胶乳cDNA文库中筛选与其相互作用的蛋白.通过阳性克隆的表型确定、PCR测序和生物信息学分析,初步获得了16个与诱饵蛋白相互作用的靶蛋白.获得乳管细胞中与HbRZF相互作用蛋白,为进一步研究HbRZF锌指蛋白在巴西橡胶树乳管细胞中的未知生物学功能奠定了重要基础.     

甜菜STPK家族鉴定及蛋白互作网络分析

丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(STPK)参与调节植物体内的多种信号转导、胁迫应答过程,但在甜菜中STPK的研究相对较少。为了揭示甜菜中STPK家族的特征从而预测其功能,本研究采用生物信息学方法,从全基因组水平对甜菜STPK家族进行了鉴定与分析,并构建了STPK蛋白互作网络。结果表明,甜菜基因组中鉴定到148个STPK,分为9个亚类;且这些STPK均含有11个蛋白激酶的保守结构域;甜菜STPK互作网络包括8个子网;这些蛋白质与发育和刺激应答相关。本研究结果可为甜菜遗传育种提供理论支持与基因资源。     

巴西橡胶树乳管分化的研究

巴西橡胶树的乳管组织，是决定橡胶产量的是最重要的结构成份。人们一直从两个方面来研究乳管分化，即乳管分化的细胞学和植株内外固子对乳管分化的影响。我们认为，在这些研究中，最值得注意的结果，是采胶对乳管分化的影响。有证据表明，排胶促进乳管分化和原有全部成熟乳管的死亡或去除导致形成密集乳管。据此，我们假定在已有的成熟乳管中存在有抑制将来乳管分化的物质。我们相信，这一假定是深入研究这分化的一个可能的途径。     

巴西橡胶树乳管细胞HbSKP1基因克隆及原核表达

SKP1蛋白是茉莉酸信号途径关键环节之一的SCFCOI1复合体的成员,在CUL1和COI1之间起连接作用。本文采用RT-PCR和RACE技术,从巴西橡胶树无性系热研7-33-97的胶乳中克隆了HbSKP1基因。该基因全长778bp,含一个543bp的开放阅读框,编码180个氨基酸。生物信息学分析表明,推导的HbSKP1氨基酸序列含有SKP1家族特征性的Skp1-POZ和Skp1结构域。HbSKP1与蓖麻、毛果杨、拟南芥、油棕、啤酒花、苜蓿的SKP1类蛋白的氨基酸序列同源性分别为64%、61%、47%、47%、47%和47%。原核表达了HbSKP1-His(6)融合蛋白。本研究为进一步鉴定乳管细胞中茉莉酸途径核心环节SCFCOI1复合体打下良好基础。     

乙烯利刺激对橡胶树乳管细胞活性氧代谢的影响

研究了质量分数分别为1％，5％和10％的乙烯利刺激中龄橡胶无性系RRIM600，胶乳中活性氧产生速率及清除系统的变化。结果表明：高浓度乙烯利刺激后乳管中H2O3含量和活性氧产生速率提高，CAT，ASA—POD活性下降：而低浓度乙烯利刺激后乳管中H2O2含量和活性氧产生速率略有下降，CAT，ASA-POD活性则有不同程度的加强。     

橡胶树乳管切割后的堵塞研究

用光学和电子显微镜技术研究了巴西橡胶树幼茎切割后乳管的堵塞。发现在切割后乳管伤口有一个由蛋白质物质组成的网，它与絮凝的橡胶粒子将乳管伤口堵塞。组成这个网的蛋白质物质主要来自黄色体的内含物，特别是微纤维。讨论了这种蛋白质网在乳管切割后堵塞中的作用。     

巴西橡胶树初生乳管分化与苗生长的关系

利用巴西橡胶树无性系热研７－３３－９７苗圃芽接幼树为材料,采用光学显微镜技术和电子显微镜技术研究了初生乳管分化与茎叶发育的关系。研究结果表明,苗端最初的乳管的分化和原形成束的分化相伴发生,这些乳管出现在原形成束附近,束的近轴一侧。但是当维管形成层形成时,束间形成层在初生乳管的近轴一侧产生,因而随着次生形成层的活动,初生乳管被定位于次生韧皮部远轴一侧。茎和叶中的初生乳管系统和初生维管系统一样连接成一个整体。最初形成的初生乳管是有节连续乳管,随后这些乳管侧壁向各个方向发生侵入生长,互相连接成为一个不规则的立体网状结构。在一个叶蓬生长过程中,茎和叶柄横切面上初生乳管的数目的芽萌动至叶古铜期期间迅速增加,到叶淡绿期增长基本停止。在差不多经历一个生长季的茎部,才产生次生乳管。当次生乳管出现时,初生乳管由于茎的次生加粗而被     

巴西橡胶树次生乳管分化能力早期预测的相关基因初步研究

目前通过常规的试割测产进行橡胶树产量育种的方法,周期长且效率低,亟须改进。橡胶树次生乳管分化能 力是决定橡胶产量的关键因子之一,因此,次生乳管分化能力的早期预测对缩短橡胶树产量育种周期具有重要意义。 本研究采用分子生物学技术,割胶处理不同次生乳管分化能力等级的橡胶树种质的杂交后代,对水囊皮组织中的茉莉 酸生物合成关键酶基因、茉莉酸途径关键环节基因和橡胶生物合成关键酶基因等 20 个基因的表达模式进行分析,并将 基因表达与橡胶树种质次生乳管分化能力等级进行相关性分析。结果发现：茉莉酸生物合成关键酶基因 HbAOCa 和橡 胶生物学合成关键酶基因 HbHevb7 在割胶处理后上调表达,且与橡胶树种质的次生乳管分化能力等级相关性较好。该 方法可用于区分橡胶树种质间次生乳管分化能力的差异。研究结果不仅可以夯实橡胶树种质的乳管分化能力的早期预 测方法,而且可为开发次生乳管分化能力的相关分子标记提供理论基础。     

茉莉酸和其它激素对巴西橡胶树乳管分化的协同作用

研究了外源茉莉酸分别和6-苄基腺嘌呤、吲哚乙酸、水杨酸、乙烯丰和脱落酸共同施用对巴西橡胶树（Hevea brasiliensis Mull.Arg)乳管分化的作用。将含这些激素的羊毛指涂在巴西橡胶树无性系的萌条上，用光学显微镜技术检查茎中乳管数目的变化，以及次生韧皮部轴向系统的细胞层数。施用茉莉酸对正在伸长的茎中初生乳管分化有明显促进作用，但不能诱导形成次生乳管。施用茉莉酸对已经停止伸长的茎中初生乳管的分化没有显著作用，但促进次生乳管的形成。对经过一个生长季节的萌条，施用茉莉酸能够促进各个伸长单位茎中次生乳管的分化。单独施用不同浓度的6-苄基腺嘌呤、吲哚乙酸、水杨酸、乙烯丰和脱落酸对乳管分化都没有显著影响。茉莉酸分别与不同浓度吲哚乙酸、水杨酸、乙烯丰共施后，与单独施用茉莉酸比较，对乳管分化没有显著影响。0.08%茉莉酸和0.45%6-苄基腺嘌呤同时施用比单独施用0.08%茉莉酸能诱导形成更多的次生乳管。0.08%茉莉酸和0.53%～0.0053%的脱落酸共施与单独施0.08%茉莉酸比较，诱导形成的次生乳管有减少趋势。采用酶联免疫技术对巴西橡胶树茎中的异戊烯基腺嘌呤水平进行了初步测定，结果表明，橡胶树顶端伸长单位茎中异戊烯基腺嘌呤含量高于基部伸长单位。施茉莉酸后，无论是基部伸长单位还是顶部伸长单位，异戊烯基腺嘌呤的水平均低于对照，5d后明显上升，明显高于对照，然后趋于稳定。     

利用cDNA阵列初步发掘橡胶树抗寒相关基因

通过橡胶树低温诱导全长c DNA文库,构建了1个含有11 708个Unigene的c DNA阵列。使用这些c DNA阵列对橡胶树抗寒品种93-114和低温敏感种质材料热垦501进行基因表达谱研究。结果表明,在低温诱导情况下,共有84个基因差异表达,其中52个上调表达,32个下调表达。在抗寒品种和低温敏感种质材料间的差异基因有21个,其中在93-114中上调的有12个,下调的有9个。进一步对这些基因进行了功能注释。     

乙烯利对橡胶树乳管伤口堵塞相关蛋白基因表达和含量的影响

乳管伤口堵塞物的形成决定着排胶时间的长短,乙烯利刺激能显著延长排胶时间,但目前关于乙烯利刺激对乳管堵塞物的影响研究很少。以橡胶树无性系PR107为材料,利用荧光定量PCR和蛋白质Western-blot研究了乙烯利刺激对黄色体内含物相关蛋白的基因表达以及蛋白(包括黄色体和C-乳清中)的含量变化的影响,同时利用光学显微技术研究了割口表面蛋白质网形成的情况。结果表明:乙烯利刺激后PR107胶乳中HGN 1、Hevamine A及HEV 1这3个基因的相对表达量均显著性降低;黄色体中和C-乳清中对应的β-1,3-葡聚糖酶、几丁质酶以及橡胶素蛋白含量也显著性降低;而割口处割面形成的蛋白质网明显多于对照橡胶树,且随着排胶时间的延长蛋白质积累增多。     

橡胶树 HMGS 编码基因的分离鉴定

羟甲基戊二酸单酰辅酶 A 合成酶（HMGS）将乙酰辅酶 A 转化为羟甲基戊二酸单酰辅酶 A,是甲羟戊酸代谢 途径的限速酶之一。本研究从橡胶树热研 879 和热研 7-33-97 品系的胶乳中分离出 HbHMGS1 和 HbHMGS2 基因。相比 HbHMGS1 基因在胶乳和树皮中的共表达模式,胶乳中高丰度表达的 HbHMGS2 基因可能是乳管细胞中参与天然橡胶合 成的主效基因,而 HbHMGS1 是功能冗余基因。HbHMGS2 基因在橡胶树高产品系热研 879 胶乳中的表达量亦高于测序 品系热研 7-33-97,表明 HbHMGS2 基因的高水平表达可能有助于橡胶的合成。其上游启动子的顺式作用元件差异可能 与该基因在热研 879 和热研 7-33-97 的差异表达有关。HbHMGS2 基因的转录亦受茉莉酸诱导,可能参与了茉莉酸信号 调控天然橡胶的合成过程。HbHMGS2 基因在大肠杆菌中成功表达为后续研究该基因的功能、利用该基因生产活性物质 提供新的基因资源。     

橡胶树HbREF3基因的克隆及功能初步分析

橡胶延伸因子（REFs）是橡胶粒子上的一种主要膜蛋白,在橡胶生物合成途径中具有延伸橡胶烃和稳定橡胶粒子等重要作用。对橡胶树不同组织的转录组测序发现,HbREF3在胶乳中具有特异性的高表达,且其在HbREFs基因家族中表达水平也相对较高,仅次于表达丰度最高的HbREF1。HbREF3的开放阅读框为528 bp,编码175个氨基酸,对应的蛋白相对分子质量为19.62 kDa,理论等电点（pI）为5.28。系统进化树分析表明,HbREF3与橡胶树其他HbREFs虽均属于分组Ⅰ,但与HbREF1明显属于不同分支。HbREFs均含有REF保守结构域,但在保守motif的分布上,不同HbREFs蛋白含有保守motif数量不等,HbREF3比HbREF1多了一个motif。生信预测分析表明,该蛋白属于亲水性蛋白,无跨膜结构域,具有14个磷酸化位点。亚细胞定位分析发现HbREF3蛋白定位在内质网上,推测其可能参与橡胶粒子的形成和胶乳的再生。本研究结果为进一步阐明HbREF3基因在橡胶树胶乳再生中的作用机制奠定了基础。     

胶乳生物凝固中活性干菌种的凝固效果比较

比较不同条件下制得的活性干菌种对天然胶乳的凝固效果,结果表明：筛选出最佳载体B与湿菌体配比为2∶1,菌体培养时间为2～3 d,所制得干菌种对胶乳的凝固效果最好,所制成的活性干菌种和液体菌种一样能进行鲜胶乳的连续凝固。     

巴西橡胶树橡胶粒子中2个含RicinB_Lectin_2结构域蛋白质研究初报

采用不同提取液,从洗涤过的巴西橡胶树橡胶粒子中提取蛋白质,并对其进行电泳分离与质谱鉴定。分离鉴定了2个含RicinB_Lectin_2结构域的糖基识别蛋白质,分别命名为HbRBLLP-1和HbRBLLP-2。这2个蛋白质可能是橡胶粒子膜蛋白质或是与橡胶粒子有较强的相互作用的蛋白质。对HbRBLLP-1及HbRBLLP-2进行生物信息学分析,结果表明它们的RicinB_Lectin_2结构域均仅有1个Q-x-W模体,而非蓖麻毒素B链所具有的(Q-x-W)3模体。     

茄子 Enhanced disease susceptibility 1 互作蛋白的初步筛选与分析

前期研究表明,茄子 Enhanced disease susceptibility 1（SmEDS1）正调控茄子青枯病抗性,但是其抗病机理有待进一步研究。为筛选 SmEDS1 的互作蛋白,本研究构建 pGBK7-SmEDS1 诱饵载体,并利用酵母双杂交技术对相应的均一化 cDNA 酵母文库进行筛选。从 2 次独立的实验中筛选到 9 个克隆,其非冗余地编码 6 种蛋白,即 TCP 转录因子、DNAJ 分子伴侣、SnRK1 蛋白 α 亚基、氰酸酯酶、CIP4 蛋白和 1 个未知蛋白。基于这些蛋白的功能,推测 SmEDS1 可能通过与本研究筛选到 TCP 转录因子互作调控水杨酸的合成,进而调控茄子的青枯病抗性。