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葡萄是一种重要的经济果树,欧亚种葡萄（Vitis vinifera L.）已经广泛用于鲜食、制干、酿酒以及葡萄籽提取物等方面。然而,大部分欧亚种葡萄对低温、干旱和盐胁迫的抗性较低,这些非生物胁迫会限制葡萄生长发育,进而影响葡萄品质和产量。本研究以欧洲葡萄品种‘无核白’（Vitis vinifera L.cv.Thompson Seedless）为材料,克隆了Ubox型泛素连接酶VviPUB19基因及其上游启动子序列,分析了非生物胁迫下的基因表达模式和启动子活性;筛选了与VviPUB19互作的蛋白,并验证了VviPUB19及其互作蛋白在抵御非生物胁迫中的功能,研究了其抗逆的分子机理。本研究主要结果如下:1、葡萄泛素连接酶VviPUB19基因表达和互作蛋白筛选。以‘无核白’葡萄c DNA为模板,克隆了VviPUB19的CDS区,发现其氨基酸序列N端含有一个UND和U-box保守结构域,C端含有4个重复的ARM基序。RT-q PCR分析表明VviPUB19在不同葡萄组织中均有表达,且存在显著差异;VviPUB19基因被低温、干旱、盐和外源激素显著诱导表达。同时克隆了VviPUB19基因启动子,发现启动子序列中含有与光、低温、ABA、SA和Me JA响应相关的顺式作用元件。GUS活性分析表明光、低温和外源激素可以激活VviPUB19启动子活性,而暗处理抑制其活性。通过Pull down串联质谱分析技术筛选到48个与VviPUB19互作的候选蛋白,包括与生物和非生物逆境相关的蛋白。2、VviPUB19通过降解VviICE1和VviCBF1降低葡萄的低温胁迫耐受性。低温处理下,葡萄PUB19基因在‘北冰红’和‘无核白’品种中均被诱导表达,在12 h达到峰值;且在‘无核白’中被诱导的倍数高于‘北冰红’。VviPUB19的过表达降低了葡萄和拟南芥的抗寒性,且拟南芥atpub19突变体抗性表型能够被VviPUB19恢复;RT-q PCR分析表明过表达VviPUB19降低了低温途径中CBF和COR基因表达。Pull down串联质谱试验筛选到一个与VviPUB19互作的蛋白VviICE1。ICE1蛋白是ICE-CBF-COR低温响应途径的一个关键转录因子。酵母双杂交和双分子荧光互补（Bi FC）试验进一步表明VviPUB19与转录因子VviICE1、VviICE2、VviICE3、VviCBF1和VviCBF2互作。蛋白降解试验表明VviPUB19在22℃和4℃下均参与VviICE1和VviCBF1蛋白的降解,且能被蛋白酶体抑制剂MG132抑制。酵母单杂交和双荧光素酶试验证明VviICE1、VviICE2和VviICE3与VviPUB19启动子互作,且显著增强VviPUB19启动子活性。同时发现VviPUB19与低温相关泛素连接酶VviHOS1和VviPUB24互作,这三个E3蛋白在22℃和4℃下存在特定的降解关系。3、VviPUB19与VviTPS10互作在低温胁迫中的功能研究。VviPUB19与海藻糖-6-磷酸合成酶基因VviTPS9和VviTPS10共表达。RT-q PCR分析表明VviTPS9和VviTPS10基因在低温处理后均被诱导表达。酵母双杂交试验表明VviPUB19与VviTPS9和VviTPS10互作,且VviPUB19的UND和ARM结构域以及VviTPS9和VviTPS10的TPP结构域参与它们之间的互作。蛋白降解试验表明VviTPS10蛋白在22℃和4℃下均受到VviPUB19介导的降解,并能被MG132抑制。同时发现转录因子VviICE1、VviICE3和VviCBF1通过与VviTPS10启动子互作显著增强启动子活性。异源转化拟南芥试验证明过表达VviTPS10显著提高了植株的抗寒性。4、VviPUB19与VviExo70B互作调控干旱和盐胁迫响应。VviPUB19的过表达降低了葡萄愈伤组织和拟南芥对ABA的敏感性以及对甘露醇和Na Cl的耐受性,并降低了拟南芥的抗旱性和抗盐性。酵母双杂交和Bi FC试验表明VviPUB19及其保守结构域ARM与VviExo70B互作。VviExo70B是胞吐作用中exocyst的一个亚基。泛素化蛋白降解试验证明VviPUB19的存在加速了VviExo70B蛋白的降解和加剧了VviExo70B蛋白的多聚泛素化程度,且受到MG132抑制。VviExo70B的过表达增加了葡萄愈伤组织和拟南芥对ABA的敏感性以及对甘露醇和Na Cl的耐受性,并增强了拟南芥的抗旱性和抗盐性。5、VviPUB19与转录因子VviERF105e互作在非生物胁迫中的功能研究。共表达分析发现VviERF105与VviPUB19共表达,酵母双杂交结果表明VviPUB19与VviERF105a、VviERF105c和VviERF105e互作。RT-q PCR结果表明非生物胁迫处理均显著诱导VviERF105e的表达。酵母双杂交和Bi FC试验证明VviPUB19的UND结构域参与和VviERF105e的互作。蛋白降解试验表明VviPUB19介导的VviERF105e降解受到MG132抑制。VviERF105e过表达葡萄愈伤组织和拟南芥增强了对低温、干旱和盐胁迫的耐受性。综上所述,葡萄泛素连接酶VviPUB19通过调控ICE-CBF-COR低温响应途径、海藻糖代谢途径、胞吐作用和ERF转录因子相关蛋白的稳定性在植物抵御非生物胁迫中发挥负调控作用。