丹参SmCOP1与调控丹参酮和丹酚酸合成相关转录因子互作筛选

目的 预测分析并克隆丹参E3泛素连接酶SmCOP1(constitutively photomorphogenic1),并对其靶基因进行初筛,为丹参次生代谢关键调控因子MYB以及bHLH等转录因子泛素化研究做准备。方法 本研究利用拟南芥AtCOP1蛋白序列,用HMMER3程序和在线程序SMART,在丹参全基因组数据库筛选到丹参中的E3泛素连接酶SmCOP1序列,经RT-PCR技术获得丹参cDNA,以其为模板设计引物扩增,并利用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白进行相关分析。通过酵母双杂实验对其调控丹参酮和酚酸物质机制进行初步研究。结果 结果表明SmCOP1的2个蛋白均为不稳定亲水性蛋白,其N-端为环形锌指结构域(RING–finger),C-端为WD40重复结构域。通过建立进化树表明SmCOP1b和AtCOP1是直系同源的关系,而SmCOP1a和SmCOP1b是旁系同源的关系。Y2H实验显示SmCOP1a与SmPAP1互作。结论 成功克隆并预测分析丹参E3泛素连接酶SmCOP1,并初步发现其可能通过靶向MYB转录因子SmPAP1对其泛素化修饰参与调控酚酸类物质的代谢。

茄子紫外光受体蛋白基因SmUVR8的克隆及功能分析

以光敏感型茄子(Solanum melongena L.)‘蓝山禾线茄’子叶为材料,克隆了紫外光受体蛋白基因UVR8同源基因SmUVR8的cDNA全长序列,并对序列进行生物信息分析,通过转化拟南芥突变体以及实时荧光定量PCR研究其功能。序列分析表明,SmUVR8的CDS全长1 530 bp,编码509个氨基酸,属于较不稳定亲水性蛋白。蛋白序列比对发现,SmUVR8与其他茄科植物的UVR8高度同源。通过拟南芥uvr8突变体转化试验发现,转基因植株(SmUVR8/uvr8)恢复了野生型的表型,说明SmUVR8与拟南芥的UVR8功能具有相似性。通过实时定量PCR发现,UV-B照射影响SmUVR8以及下游SmHY5和SmCHS的表达。酵母双杂交结果表明,SmUVR8与SmCOP1的互作依赖于UV-B。推测UV-B在茄子中是通过紫外光受体SmUVR8与SmCOP1的互作,促进SmHY5和SmCHS的表达。