玉米褪绿斑驳病毒外壳蛋白的细胞核定位及功能研究

来源 :中国农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cclongman
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
玉米致死性坏死病是近年来严重危害亚洲、非洲等地玉米产区的重要病害之一,是由玉米褪绿斑驳病毒(Maize chlorotic mottle virus,MCMV)与马铃薯Y病毒科的一种或几种病毒复合侵染造成的,如玉米矮花叶病毒、小麦条纹花叶病毒、甘蔗花叶病毒等。MCMV是番茄丛矮病毒科(Tombusviridae)玉米褪绿斑驳病毒属(Machlomovirus)的唯一病毒,该病毒的基因组为正义单链RNA,可以产生两条亚基因组RNA(subgenomic RNA,sgRNA),1.47 kb的sgRNA 1和0.34 kb的sgRNA 2。病毒的外壳蛋白(capsid protein,CP)由sgRNA 1产生,除了具有结构功能外,其他功能未知。本研究以MCMVCP为研究对象,通过研究MCMVCP的细胞核定位及其进核途径,初步探索了与MCMVCP核定位相关的进核蛋白因子importin α1a(ZmIMPα1a)和importinα1b(ZmIMPα1b)在病毒侵染中的作用,为研究MCMVCP的功能打下基础。利用农杆菌浸润及玉米原生质体瞬时表达研究MCMVCP的亚细胞定位。研究发现,在本生烟的表皮细胞中,MCMVCP能够定位在细胞核中,并且在核仁中积累;在玉米原生质体中,MCMV CP能够进入细胞核中;双分子荧光互补实验(bimolecular fluorescence complementation,BiFC)表明MCMV CP的二聚体或者多聚体能够进入玉米原生质体的细胞核。构建了 MCMVCP的一系列突变体,并在烟草表皮细胞中瞬时表达,以研究对MCMVCP细胞核定位起关键作用的区域,结果表明MCMV CP的N端富含碱性氨基酸的1-43 aa区域对于MCMV CP的细胞核定位起到重要作用。对MCMV CP进核的途径进行了研究。BiFC验证了 MCMV CP能够与受体分子ZmIMPα1a和ZmIMPα1b相互作用,表明MCMV CP可以通过经典的importin α/β进核途径进入细胞核。明确了 CP N端的1-43 aa区域介导了 MCMV CP与ZmIMPα1a和ZmIMPα1b的相互作用,进一步证明了其在MCMV CP细胞核定位中的重要作用。研究了 ZmIMPα1a和ZmIMPα1b在MCMV侵染过程中的功能。检测了 MCMV侵染对第一片系统侵染叶中ZmIMPα1a和ZmIMPα1b基因表达的影响。结果显示,在病毒接种后第7天和第10天,ZmIMPα1a和ZmIMPα1b基因表达显著上调。利用雀麦花叶病毒(Brome mosaic virus,BMV)介导的基因沉默体系在玉米植株中同时瞬时沉默ZmIMPα1a和ZmIMα1b基因的表达并挑战接种 MCMV(BMV-IMPα1/MCMV),与对照植株相比(BMV-GFP/MCMV),MCMVRNA 的积累量显著降低,说明ZmIMPα1a和ZmIMPα1b促进MCMV的侵染。另外,为了探索MCMVCP进入细胞核的功能,本研究构建了均一化酵母双杂交玉米cDNA文库,并以MCMV CP为诱饵进行文库筛选,发现CP能够与具有转录激活功能的MCMVP32相互作用。构建了研究蛋白是否具有转录调节功能的荧光素酶报告系统,利用此系统发现在玉米原生质体中MCMV CP能够激活荧光素酶报告基因的表达,这说明CP可能具有转录激活功能。
其他文献
过氧化物酶体是细胞新陈代谢的中心,参与了植物激素生长素(Auxin),茉莉酸(Jasmonic acid,JA)和苯甲酸(Benzoic acid,BA)的生物合成。尽管过氧化物酶体参与植物激素的合成早已为人所知,但这些过氧化物酶体中合成的植物激素的外运机制以及其在调控植物激素信号中的作用目前尚不清楚。JA作为植物激素参与调控植物生长发育以及应对外界生物和非生物胁迫。JA的生物合成是从细胞质膜释放
神经肽参与大多数神经调节的基本过程,在昆虫的生长和发育阶段中起着非常重要的调控作用,本文以两种主要农业害虫亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)和棉铃虫(H.armigera)为研究对象,以转录组测序和RNAi为主要技术手段,对调控取食的神经肽基因进行了分子克隆和功能研究,期望对农业生产中害虫的防控提供一些新思路。1、本研究完成了亚洲玉米螟五龄幼虫的转录组测序,共得到了 307421
在体细胞中强制表达外源诱导因子将会促使体细胞重编程进而获得诱导多能性干细胞(Induced Pluripotent Stem Cells,iPS 细胞)。iPS 细胞不仅具有和胚胎干细胞(Embryonic Stem Cells,ES细胞)类似的多能性,而且克服了 ES细胞的来源限制和伦理学争议等弊端,因此,被认为具有重大的应用前景。为推动iPS细胞走向临床应用,近年来,如何获得不含外源基因且高质
水生拉恩氏菌HX2菌株(Rahnella aquatilisHX2)是一株对植物具有显著促生效果的根际细菌。前期研究发现HX2菌株能够产生吲哚乙酸(IAA)、吡咯喹啉醌(PQQ)和多种有机酸,促进土壤难溶磷的溶解和植物生长,能够在玉米、葡萄等植物上稳定定殖。LuxS/AI-2群体感应(QS)系统是细菌种内及种间细胞交流的重要机制,在调节细菌生理功能、信号交流及环境适应方面具有重要意义。目前,Lux
WRKY类转录因子在植物自身生长发育、抵御生物和非生物胁迫等一系列的调控中发挥了重要的作用。豆科植物与土壤根瘤菌的共生可以把空气中的分子态氮转变为植物可利用的氨,这一过程受宿主和根瘤菌双方基因的调节和控制。本研究从截形苜蓿A17盐胁迫芯片筛选到一个表达量显著上调的WRKY类基因MtWRKY76,对其功能及参与非生物胁迫响应和结瘤固氮信号通路的分子机制进行了初步研究。本研究从截形苜蓿A17克隆到Mt
昼夜节律广泛存在于生物界,通常情况下,生物体的生理活动和新陈代谢均受到生物钟的控制,随着昼夜节律变化其生物体内的蛋白质组也随之发生时空特异性的改变,黑腹果蝇是生命科学领域常用的经典模式生物。为寻找节律相关蛋白,本研究从野生型果蝇w1118和时钟基因clock突变的果蝇clkjrk在ZT2、ZT8、ZT14、ZT20四个时间点的头部样品中抽取蛋白,采用iTRAQ技术,结合Ti02磷酸化肽富集的方法,
甜菜果胶是从甜菜粕中提取得到的一种酸性阴离子多糖。丰富的侧链组成,以及高乙酰基和蛋白质含量,赋予了其良好的乳化性能。但由于甜菜果胶在水油界面的吸附量少,导致其乳化稳定性较差。另一方面,作为一种凝胶制备剂,又因甜菜果胶的分子量小、乙酰基含量高导致其所成凝胶机械性能差,持水率不足。本文以甜菜果胶为研究对象,以Maillard反应和酶促交联为手段,制备蛋白质与甜菜果胶的共价交联产物,以改善甜菜果胶的乳化
内蒙古河套灌区是我国重要的商品粮基地,灌区农业灌溉用水量占灌区总用水量的90%以上,是典型的没有灌溉就没有农业的地区。近年来,引黄水量的减少加之作物对灌溉水的依赖,在内蒙古河套灌区探讨主要作物的畦灌灌溉制度、喷灌模式、咸淡水轮(混)灌模式及其合理的种植结构,将对灌区如何利用有限的水资源保证粮油生产的稳定至关重要。此外,在灌区采用暗管排水替代传统明沟排水能够进一步调节土壤的水、气、热状况,对于增加灌
致病疫霉引起的马铃薯晚疫病是马铃薯生产中的重要病害,曾经导致著名的爱尔兰饥馑。致病疫霉属于异宗配合卵菌,通常需要A1、A2两种交配型同时存在进行有性生殖,产生卵孢子。卵孢子抗逆性强,可成为第二年病害发生的初侵染源,同时,有性生殖发生的基因重组可产生新的致病型菌株,给病害防治带来困难。近年发现田间自育菌株出现频繁,导致致病疫霉群体结构更加复杂。本文根据前人发现的疫霉菌交配型的遗传不符合孟德尔遗传规律
小麦是我国主要的粮食作物,其产量和品质在我国的居民生活和国民经济发展中都起着至关重要的作用。小麦生产受气候变化、病虫害的影响,其中小麦蠕孢叶枯病(Spot blotch)是由平脐蠕孢菌(Bipolaris sorokiniana)引起的真菌性病害,在世界范围内分布广泛,能够严重降低小麦的产量和品质。近年来,随着全球变暖、半矮秆品种的推广和耕作制度的改变,小麦蠕孢叶枯病在我国的发病面积有逐渐扩大的趋