OsZFP基因及其蛋白在调控水稻侧根生长发育中的应用制造技术

技术编号:13329692 阅读:177 留言:0更新日期:2016-07-11 19:53
本发明专利技术公开了一种OsZFP基因及其蛋白在调控水稻侧根生长发育中的应用。本发明专利技术通过酵母双杂交系统(in vivo)和GST pull‑down(in vitro)技术筛选并验证了与调控水稻侧根生长发育重要功能蛋白OsCYP2互作的下游靶蛋白OsZFP,利用RNAi技术证明了该基因参与调控水稻侧根的生长发育;本发明专利技术旨在探索新的调控水稻根系生长发育基因,丰富水稻侧根生长发育的基因调控网络及相关信号转导途径,为水稻侧根发育基因功能研究提供新的思路;与此同时,对揭示水稻根系生长发育机制和提高水稻生产力有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及分子生物学领域,尤其涉及OsZFP基因及其蛋白在调控水稻侧根生长发育中的应用
技术介绍
细胞亲环素(cyclophilin,Cyp)蛋白家族普遍存在于植物体中(Marivet,J.,Frendo,PandBurkard,G..EffectsofabioticstressesoncyclophilingeneexpressioninmaizeandbeanandsequenceanalysisofbeancyclophilincDNA.PlantSci,1992,84:171-178;Hayman,G.T.andMiernyk,J.A.Thenucleotideanddeducedaminoacidsequencesofapeptidyl-prolylcis-transisomerasefromArabidopsisthaliana.BiochimicaetBiophysicaActa-GeneStructureandexpression,1994,1219:536-538;Godoy,A.V.,Lazzaro,A.S.,Casalongue,C.A.andSegundo,B.S.ExpressionofaSolanumtuberosumcyclophilingeneisregulatedbyfungalinfectionandabioticstressconditions.PlantSci,2000,152:123-134;Lee,J.R.,Park,S.C.,Kim,J.Y.,Lee,S.S.,Park,Y.,Cheong,G.W.,Hahm,K.S.andLee,S.Y.MolecularandfunctionalcharacterizationofacyclophilinwithantifungalactivityfromChinesecabbage.BiochemandBiophResCo,2007,353:672-678),具有肽脯胺酰顺反异构酶(peptidyl-prolycis-trans-isomerase,PPIase)活性,能够催化脯氨酸肽键(Xaa-Pro)的顺反异构化。植物细胞亲环素作为分子伴侣诱导富含脯氨酸蛋白质的折叠、翻译后修饰及蛋白质再分配,从而调控植物的生长发育过程。已有研究表明,肽脯胺酰顺反异构酶可能参与生长素响应基因信号和介导转运抑制响应基因来调节植物的生长发育(Dharmasiri,N.,Dharmasiri,S.,Jones,A.M.andEstelle,M.Auxinactioninacell-freesystem.CurrBiol,2003,13:1418-1422;Dharmasiri,N.andEstelle,M.Auxinsignalingandregulatedproteindegradation.TrensinPlantSci,2004,9:302-308)。拟南芥CyP71突变体表现出顶端分生组织活性减弱,侧生器官发生缓慢且畸形以及根生长停止等症状(Li,H.,He,Z.,Lu,G..,Lee,S.C.,Alonso,J.,Ecker,J.R.andLuan,S.AWD40domaincyclophilininteractswithhistoneH3andfunctionsingenerepressionandorganogenesisinArabidopsis.PlantCell,2007,19:2403-2416)。番茄中一个编码CYP的Dgt基因突变后出现生长素响应相关的多效性表型,如向重力性反应迟缓、侧根缺失、降低顶端优势和影响结实率等。亲环素抑制剂环孢素A在抑制生长素诱导的不定根发生上部分模拟了dgt突变的作用,并下调了相关生长素响应基因LeIAA10和LeIAA11的表达。水稻CYP2突变体表现出侧根缺失和花粉发育受阻等表型,进一步的结果显示CYP2和SGT1一起通过调控AUX/IAA蛋白的降解参与水稻生长素信号调节水稻侧根发生和花粉发育的过程(Kang,B.,Zhang,Z.,Wang,L.,Zheng,L.,Mao,W.,Li,M.,Wu,Y.,Wu,P.,andMo,X..OsCYP2,achaperoneinvolvedindegradationofauxin-responsiveproteins,playscrucialrolesinricelateralrootinitiation.PlantJ,2013,74:86-97),但在翻译过程中调控因子的发掘和功能研究还未见报道。上述研究结果表明,植物CYPs基因的PPIase活性在植物生长发育方面起着重要的调节作用,其相关的作用机制和信号转导途径可能受植物激素的调控(Oh,K.,Ivanchenko,M.G.,White,T.J.andLomax,T.L.Thediageotropicageneoftomatoencodesacyclophilin:Anovelplayerinauxinsignaling.Planta,2006,224:133-144)。为了进一步研究水稻细胞亲环素基因在调控生长发育方面的作用,需要对相关信号转导途径的调控网络进行功能基因的发掘和验证工作。目前,酵母双杂交技术已成为筛选蛋白互作的一个重要工具,对于发现基因调控网络中新的蛋白质和蛋白质的新功能有着广泛的应用及较大优势(Fields,S.andSong,O.Anovelgeneticsystemtodetectprotein-proteininteractions.Nature,1989,340:245-247;Chien,C.T.,Bartel,P.L.,Sternglanz,R.andFields,S.Thetwo-hybridsystem:Amethodtoidentifyandclonegenesforproteinsthatinteractwithaproteinofinterest.PANS,1991,88:9578-9582;Luban,J.andGoff,S.P.Theyeasttwo-hybridsystemforstudyingprotein-proteininteractions.CurrOpininBiotech,1995,6:59-64);同时,酵母双杂交也存在一定的假阳性问题,由于某些外源蛋白对酵母产生毒性,不适合于酵母双杂交筛选系统;或外源蛋白具有激活转录功能,在酵母中表达时发挥转录激活作用,使DNA结合结构域杂交蛋白在无特异激活结构域的情况下可激活转录,因此,需要对钓饵蛋白进行酵母毒性试验和自激活试验,并经体外蛋白互本文档来自技高网...

【技术保护点】
OsZFP基因在调控水稻侧根生长发育中的应用,其特征在于,所述OsZFP基因为Os01g0252900。

【技术特征摘要】
1.OsZFP基因在调控水稻侧根生长发育中的应用,其特征在于,所述OsZFP基因为
Os01g0252900。
2.如权利要求1所述的应用,其特征在于,包括:选取OsZFP基因的靶向干扰片段,将所
述靶向干扰片段的正向和反向连接至干扰表达载体上,经遗传转化筛选和PCR验证,获得干
扰表达载体阳性的转化植株。
3.如权利要求1所述的应用,其特征在于,所述的靶向...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘宏波崔鹏周伟军阮松林郑志富李兰郑秀文
申请(专利权)人:浙江农林大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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