杂交鹅掌楸LhARF2基因的克隆及功能分析

生长素响应因子ARF在植物生长发育过程中发挥着重要的作用。本研究采用同源克隆和RACE相结合的方法,从杂交鹅掌楸叶片中克隆ARF2的同源基因,命名为LhARF2,对基因蛋白序列进行生物信息学分析,基因全长3193 bp,包含2589 bp的开放阅读框,编码862个氨基酸的蛋白质。蛋白质分子量为96.19 kD,理论等电点为6.21,为不稳定蛋白质;蛋白质二级结构包括α-螺旋、β-折叠、不规则卷曲和延伸链,以不规则卷曲为主;蛋白质三级结构分析显示该蛋白与拟南芥生长素响应因子(SMTL编号:4ldy.1)的序列相似性最高(67.89%)。功能结构域分析显示该蛋白质包括B3、Auxin_resp和AUX_IAA结构域。系统进化树分析表明LhARF2所编码的蛋白质与莲(Nelumbo nucifera)XP_010250544.1亲缘关系最近。激素诱导生根试验表明,拟南芥T2代幼苗相比较野生型,在没有激素处理下,根系长度差异不大;在外源激素IBA处理下,根系长度明显伸长。实时定量分析显示在IBA激素诱导下,根系和叶片表达量均上调,根系中LhARF2上调幅度分别高于WT和叶片。结果表明LhARF2基因在拟南芥中对根的生长具有促进作用,LhARF2基因受IBA激素正向调控。该研究结果为进一步分析杂交鹅掌楸LhARF2基因的功能及利用奠定基础。

杂交鹅掌楸胚性能力获得磷酸化蛋白质组探讨

为了探索胚性能力获得过程中的蛋白质磷酸化作用,本研究利用杂交鹅掌楸未成熟种子诱导的胚性和非胚性愈伤组织为材料,通过2-DE技术分离蛋白质,Pro-Q磷酸化蛋白质染色,软件Imagemaster 6.0来检测蛋白质的差异表达。利用质谱鉴定得到了41个差异表达蛋白质。这些蛋白质参与愈伤组织胚性能力的获得,如eukaryotuc release factor1影响着细胞的伸长和径向细胞分裂,EF-hand域蛋白有助于胚性干细胞分裂和维持,Ca^2+离子信号结合蛋白、Sec14p类磷酸酰肌醇转运家族蛋白参与细胞极性和器官形态建成,Mediator of RNA polymeraseⅡtranscription subunit调控基因的转录激活及染色质重塑因子介导胚形态建成和器官发生等,为体胚发生过程中体细胞胚性能力获得提供科学依据。