水稻泛素连接酶MHZ2调控根部乙烯反应和重力反应的机制研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sfyaa
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
在以拟南芥为模式植物的研究中发现,乙烯通过生长素抑制根的生长。在水稻(Oryza sativa)中,应用生长素合成抑制剂L-Kynurenine能特异地抑制根部乙烯反应,说明生长素也是水稻根部乙烯反应所必需的。但是,其中生长素介导的乙烯反应的机制尚不清楚。我们通过筛选水稻乙烯反应异常突变体,获得了一系列乙烯不敏感突变体。其中mhz2(mao huzi2)表现出根特异的乙烯不敏感和重力反应异常的表型。对这个突变体进行分析发现,mhz2突变体并没有改变体内生长素的合成和运输,而是改变了生长素的信号转导。  通过图位克隆技术,我们鉴定了MHZ2基因。MHZ2编码蛋白的氨基端有一个RING(REAL INTERESTING NEW GENE)结构域,中间有一个VWA(VONWILLEBRAND FACTOR TYPE A)结构域。体外泛素化实验证明,MHZ2蛋白具有E3泛素连接酶活性。酵母双杂交和双分子荧光互补实验表明,MHZ2蛋白与两个Aux/IAA蛋白,OsIAA26和OsIAA9相互作用。OsIAA26 DomainⅡ中的保守氨基酸发生改变,属于非典型的Aux/IAA蛋白。MHZ2能够特异地体外泛素化OsIAA26,并促进这个蛋白的降解。OsIAA26蛋白的稳定性也受到生长素的调控。OsIAA9可通过抑制MHZ2的E3泛素连接酶活性阻遏MHZ2对OsIAA26的降解。OsIAA26,OsIAA9和OsIAA20这三个基因在转录水平受到乙烯的诱导,并且这种诱导依赖于MHZ2的功能。酵母双杂交实验表明OsIAA26,OsIAA9和OsIAA20这三个蛋白之间也可以进行两两相互作用。  在MiR393过量表达的植株中,由于生长素受体基因Os TIR1和OsAFB2的表达量降低,导致了根特异的乙烯反应不敏感。此外,外源施加能够抑制SCFTIR1受体复合体形成的生长素竞争性抑制剂4-CI-PEO-IAA和Auxinole都能特异地抑制了根部乙烯反应。这说明,OsTIR1/ABF2-Aux/IAA介导的生长素信号途径参与了水稻根部的乙烯反应。通过遗传分析发现,MHZ2位于乙烯信号组分OsERS2和OsEIN2的下游,参与了乙烯抑制根生长的过程。  综合以上研究结果,我们提出:乙烯诱导的生长素激活了OsTIR1/AFB2介导的对OsIAA9和OsIAA20蛋白的降解;OsIAA9,也可能包括OsIAA20从OsIAA26/9/20复合体的解离释放了MHZ2的E3泛素连接酶活性;MHZ2启动了对OsIAA26蛋白的降解,从而实现了乙烯对水稻根生长的抑制。这些研究结果揭示了乙烯和生长素在信号转导层面相互作用调控水稻根生长的新机制。
其他文献
学位
受全球变暖和化石能源危机等影响,新能源产业在全球日益壮大。双馈风力发电系统作为风力发电产业中的主流产品倍受关注。近年来我国内风电装机容量迅速增加,2009年累计总装机容
vinculin(VCL)基因编码一个细胞骨架蛋白,是细胞和细胞外基质以及细胞之间连接的重要组成成分之一。研究发现,一些细胞骨架蛋白分子的变异可导致人类先天性心肌病。vinculin基
永磁同步电机(PMSM)具有体积小、重量轻、效率高、功率因数高等优点,已广泛应用于各种高精度控制场合。高性能的直接转矩控制(DTC)需要准确知道转子的初始位置,如果转子初始位
本文通过对荣华二采区10
常染色体隐性遗传小颅畸形(autosomal recessive primary microcephaly,MCPH)是一种神经系统发育障碍疾病,病人主要表现为头围减小,并伴随一定程度的智力障碍。磁共振扫描显示
太阳剧烈活动引发的磁暴和高压直流输电(HVDC)单极大地回路运行都可能导致变压器的直流偏磁饱和,随之产生变压器励磁电流畸变,谐波,无功损耗增加和变压器发热,振动噪声增大等一系列影响。采用电力系统仿真软件研究变压器直流偏磁饱和问题(如PSCAD)时,由于变压器励磁特性采用分段线性化饱和模型,计算复杂,不能准确反映实际变压器的励磁特性,所以建立能够准确反映实际磁滞特性的变压器饱和模型,开发一个能方便快
高压电器的故障缺陷与局部放电相互之间联系紧密,可以通过局部放电的研究实现对高压电器的状态监测和故障诊断,因此小样本的局部放电模式识别技术研究具有实际意义。在阅读了大量高压电器故障诊断文献的基础上,根据高压电器在制造、运输、安装和运行过程中出现的各类缺陷制作了七类局部放电缺陷模型,采集局部放电信号,并用小波消噪;用特征量提取方法提取了局部放电信号的统计特征参数、分形维数、威布尔参数和脉冲波形的时间参
该实验用菌株AS1.9(Streptococcus cremoris)为抗原对家兔进行免疫,制备出高免血清.用自制高免血清进行了葡萄球菌S蛋白-酶联免疫吸附试验(简称SPA-ELISA).初步确立了利用SP
在自然界中,植物周围存在大量的病原菌,尽管植物具有复杂的免疫系统,但是很多病原菌还是能够侵染植物。白粉菌是一类活体营养型真菌,能够侵染多种作物,给农业生产带来巨大的损失,因