水稻黑条矮缩病毒P7-2与水稻蛋白OSK和GID2的互作研究

发布时间：2020-04-25 05:19

【摘要】：水稻黑条矮缩病毒(Rice black-streaked dwarf virus,RBSDV)是水稻黑条矮缩病和玉米粗缩病的病原物,引起寄主植物生长发育停滞、根系短少、矮化等表型。P7-2是S7的第二个ORF编码的非结构蛋白,前期研究发现该蛋白与泛素化复合体关键因子SKP1互作。为明确P7-2蛋白是否参与泛素化复合体的形成,及其与其他植物蛋白可能存在的互作关系,本论文开展了以下研究。SKP蛋白家族成员众多,为研究P7-2与不同SKP的互作关系,用同源克隆方法获得了 25个水稻SKP基因(OSKs)。酵母双杂交系统表明,P7-2可与其中8个OSK发生互作,互作强度存在差异。经Co-IP试验,进一步确认了 P7-2与其中的OSK1、OSK5和OSK20可发生互作。酵母三杂交试验结果显示P7-2-OSK1/5/20-OsCUL1三者可发生互作,预示P7-2能够与OSK-OsCUL1形成类似SCF的复合体。通过酵母双杂交和Co-IP试验发现,P7-2能够与水稻和玉米GID2互作,其与GID2互作的关键区位于P7-2的N端,OsGID2能够和OSK5和OSK20发生互作。综合以上结果,我们推测P7-2与OSKs的互作并能与CUL1形成SCF-like复合体,可能对GID2与OSKs的互作具有竞争作用,不能或者减少形成SCFGID2复合体,进而干扰了 GID2识别降解OsSLR1。鉴于GID2是赤霉素响应途径中的关键蛋白,是一个F-box蛋白,在泛素化途径中负责识别负调控因子DELLA蛋白,因此P7-2可能通过与OSK1/5/20形成SCF-like复合体,同时与GID2互作,参与了 GID2的泛素化降解过程,从而导致赤霉素响应途径受阻,导致感病植株出现矮化的症状。另外,为了对相关基因的功能做进一步的深入研究,本论文还针对相关互作蛋白在植物体内的表达情况、P7-2蛋白和SKP1的功能、以及其他植物病毒基因与OSK家族成员的互作关系开展了基础性的探索工作,获得了一些初步的研究结果。
【图文】：

’海：，’邋＇一」５：逡逑图１－２被ＲＢＳＤＶ侵染玉米细胞中的毒质、病毒粒子及管状结构［２１］逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－２邋Ｔｈｅ邋ｖｉｒｏｐｌａｓｍ，邋ｖｉｒｕｓ邋ｐａｒｔｉｃｌｅｓ邋ａｎｄ邋ｔｕｂｕｌａｒ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ邋ｉｎ邋ｍａｉｚｅ邋ｃｅｌｌｓ邋ｗｈｉｃｈ邋ｗｅｒｅ邋ｉｎｆｅｃｔｅｄ邋ｂｙ邋ＲＢＳＤＶ逡逑１．１．２邋ＲＢＳＤＶ病毒粒子特点及复制包装逡逑ＲＢＳＤＶ的完整病毒粒子形态为直径约７０－８０邋ｎｍ的等轴二十面体，由双层核衣壳构成。成逡逑熟的斐济病毒粒子外层衣壳没有脂膜的存在，病毒粒子的结构蛋白也没有被糖基化。外层衣壳逡逑有１２个被称为Ａ－ｓｐｉｋｅ的突起，外层衣壳非常不稳定容易脱落，从而形成了表面有１２个Ｂ－ｓｐｉｋｅ逡逑突起的亚病毒粒子。Ｂ－ｓｐｉｋｅ脱落后就形成了直径约５０邋ｎｍ的核心病毒粒子，核心病毒粒子内包逡逑含了邋１０条分散的双连ＲＮＡ基因组［２２］。逡逑在感病初期的玉米叶脉细胞中，病毒粒子先在靠细胞壁的病毒基质周边出现，然后向内部逡逑扩展，直至布满整个病毒基质。然后成熟的病毒粒子成串地排列在管状结构中，随着管状结构逡逑的消失

Ｓｔａｇｅ邋２邋－邋ｅｎｄｏｍｅｍｂｒａｎｅｓ逦＼逦夕逡逑图１－４赤霉素的合成途径［８３’８７１逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－４邋Ｔｈｅ邋ｐａｔｈｗａｙ邋ｏｆ邋Ｇｉｂｂｅｒｅｌｌｉｎ邋ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ逡逑根据目前的研究，至少有三种途径能够使赤霉素失活。第一种途径是通过赤霉素加双氧酶逡逑ＧＡ邋２－ｏｘｉｄａｓｅ邋（ＧＡ２ｏｘ）在碳２位引入轻基使活性赤霉素火活。ＧＡ２ｏｘ的表达紧密地受到生长发逡逑育情况的调控并且被赤霉素所上调｜８８１。第二种火活途径通过水稻突变体ｅｌｏｎｇａｔｅｄ邋ｕｐｐｅｒ逡逑ｉｎｔｅｍｏｄｅｓ（ｅｕｉ）被发现。丧失功能的水稻ｅｕｉ突变体在花序处有一个特别延伸的Ｔｉ■间，而ｅｕｉ的逡逑过表达植株表现矮化的症状＾邋ＥＵ丨编码一个能够通过环氧化作用使赤霉素失活的细胞色素Ｐ４５０逡逑单加氧酶｜８９］。第三种失活途径于２００７年在拟南芥中发现，ＧＡＭＴ１和ＧＡＭＴ２编码赤霉素甲基逡逑转移酶，通过催化底物碳６位的羧基甲基化导致非活性赤霉素的生成。赤霉素甲基转移酶的过逡逑表达植株都能表现典型的矮化症状，，ＧＡＭＴ１和ＧＡＭＴ２基因主要在萌发的种子中表达，因此逡逑推测这两种基因很可能在种子发育过程中发挥调控赤霉素的功能｜９ｑ。迄今为止，关于赤霉素的逡逑胞间运动和长距离运输还没有明确的结论。但可以肯定的是，赤霉素并不像生长素一样通过一逡逑种极性的方式运输。逡逑在赤霉素代谢途径中
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S435.11

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 吕明芳;羊健;张恒木;陈剑平;;水稻黑条矮缩病毒基因组S7编码的2个非结构蛋白在病株中的表达检测[J];中国水稻科学;2012年01期

2 刘艳;秦德荣;徐大勇;;水稻黑条矮缩病研究进展[J];江苏农业科学;2010年03期

相关会议论文 前1条

1 梁琼;侯明生;;玉米粗缩病研究进展[A];湖北省植物病理学会2002年学术年会论文集[C];2002年

相关硕士学位论文 前2条

1 任萍;水稻黑条矮缩病毒侵染玉米所致组织细胞和内源激素水平的变化[D];河北农业大学;2009年

2 孙丽英;水稻黑条矮缩病毒基因组片段S3和S9编码蛋白的表达分析[D];中国农业大学;2003年

本文编号：2639857