水稻LRR型类受体蛋白激酶胞外区的原核表达及多克隆抗体制备

前期研究表明,水稻根尖细胞质膜类受体蛋白激酶OsRLK的表达受盐胁迫诱导.为了进一步研究该激酶的生理功能,通过反转录PCR得到OsRLK胞外区cDNA片段,将其亚克隆至pET29a原核表达载体并在大肠杆菌中实现了高表达,表达量约为细胞总蛋白的30%.重组蛋白经SDS-PAGE分离,染色切胶收集后,作为抗原免疫新西兰家兔,分离抗血清,经纯化得到1∶20000效价的多克隆抗体.Western blot结果显示,该抗体能特异识别在原核表达系统内表达的抗原,以及水稻根尖细胞质膜组分中的LRR型类受体蛋白激酶,并且在蛋白质水平证实该激酶为盐胁迫响应蛋白.

参与植物防御反应的LRR型蛋白结构与功能

植物含有多种富含亮氨酸重复(LRRs)结构的蛋白质,它们在植物生长、发育和抗病反应等方面发挥着重要作用。综述了这类具有LRRs结构蛋白质家族的结构特征及其参与植物防御反应的功能。参与植物防御反应LRR型蛋白质家族包括:抗病基因编码蛋白质、类受体蛋白激酶、多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白和伸展蛋白家族。这四大蛋白质家族成员主要通过LRRs结构识别并结合病原物蛋白质,参与抗病信号传递,诱导植物防卫基因的表达,使植物获得系统抗性。其中LRRs序列中氨基酸的不同和单位重复数目的差异决定了蛋白识别的特异性和结合能力。

玉米类受体蛋白激酶基因ZmLRRPK1的cDNA克隆与表达分析

富亮氨酸重复区的类受体蛋白激酶(LRR-RLKs)在植物对多种信号的响应中发挥作用。应用电子克隆的方法在玉米中克隆了一个LRR-RLKs类基因的全长cDNA,命名为ZmLRRPK1(GenBank接受号为EU873320)。推断的ZmLRRPK1蛋白含有594个氨基酸,分子量为66kDa,等电点pI为5.42,具有典型的LRR-RLKs结构域。半定量RT-PCR结果表明,在ABA、甘露醇和氯化钠的诱导下,ZmLRRPK1在玉米胚芽鞘中表达并在24h内保持较高的转录水平。

TaGSO1的克隆及其在叶锈菌侵染TcLr26过程中的表达分析

为了挖掘新的小麦抗叶锈菌相关基因,本试验利用cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术从小麦抗叶锈近等基因系TcLr26中克隆得到抗病相关基因TaGSO1,对其进行生物信息学分析,并对其在小麦与叶锈菌互作过程中的转录水平表达模式进行检测。分析结果显示,该基因全长2598bp,编码866个氨基酸,其蛋白结构包含7个LRRs结构域和1个跨膜区以及1个短的细胞质结构,属于典型的LRR-RLPs受体蛋白;系统发育分析表明,TaGSO1基因与来自乌拉尔图小麦的EMS54105.1基因亲缘关系最近。RT-qPCR分析结果表明,该基因在TcLr26与叶锈菌的不亲和互作过程其表达量随接种时间延长明显升高,而在亲和组合中该基因的表达量很低,并且随着侵染时间的延长表达量几乎没有变化。外施SA发现TaGSO1的表达受SA诱导,推测该基因可能介导了SA信号传导途径。

‘Micro-Tom’番茄SlSARK-like基因克隆及初步功能分析

从‘Micro-Tom’番茄(Solanum lycopersicum)中分离克隆了一个与叶片衰老相关、编码LRR型类受体蛋白激酶(receptorlike protein kinase,RLK)的基因。序列分析显示,该基因的编码产物与大豆和拟南芥中的SARK(SENESCENCE-ASSOCIATED RECEPTOR-LIKE KINASE)类似,都具有典型的LRR-RLK结构,且可能具有丝/苏氨酸和酪氨酸双底物特异性激酶活性,因此命名为SlSARK-like。半定量RT-PCR分析表明,无论是自然衰老还是AtSARK过表达诱导衰老的‘Micro-Tom’叶片中,SlSARK-like基因的表达水平都明显提高。进一步利用农杆菌介导的番茄转化技术获得了6个GVG:SlSARK-like转基因‘Micro-Tom’株系,发现DEX诱导SlSARK-like基因过表达导致转基因植株早衰,说明SlSARK-like基因对‘Micro-Tom’叶片衰老起正向调控作用。上述研究结果进一步支持了编码LRR-RLK的SARK基因参与叶片衰老调控的机制普遍存在于高等植物中。