小麦tae-MIR156前体基因的克隆及其靶基因TaSPL17多态性分析

Squamosa-promoter binding protein (SBP)-box基因是植物特有的一类转录因子, 广泛参与植物生长发育, 其部分成员受miR156调控。文章克隆了小麦(Triticum aestivum) tae-MIR156前体基因, 转录后能够形成茎环结构。小麦10个SBP-box基因中, 仅TaSPL3和TaSPL17在编码区存在tae-miR156识别位点。SPL17在普通小麦的A基因组供体种乌拉尔图小麦(Triticum urartu, AA) UR209和B基因组供体种拟斯卑尔脱山羊草(Aegilops speltoides, BB) Y2001中均为多拷贝(SPL17-A1、SPL17-A2和SPL17-A3; SPL17-B1、SPL17-B2和SPL17-B3), 在D基因组供体种粗山羊草(Aegilops tauschii, DD) Ae38中仅检测到一种序列(SPL17-D); SPL17-A2与SPL17-B2, SPL17-A3与SPL17-B3、SPL17-D两两之间序列的一致性程度均大于99%, 且与普通小麦(中国春、衡观35和双丰收)的TaSPL17序列具有较高的一致性, 提示它们可能来源于共同的祖先基因, 并且在进化过程中高度保守。靶基因TaSPL17中的tae-miR156识别位点非常保守, 在根据单株穗数和基因型多样性挑选的SubP1和SubP2群体中均未检测到tae-miR156识别位点存在变异碱基。     

植物SPL转录因子研究进展

SPL(SQUAMOSA promoter-binding protein-like)是一类植物特有的转录因子, 在调控植物胚胎发育、间隔期长度、叶片发育、发育阶段转变、花和果实发育、育性、顶端优势、花青素积累、赤霉素响应、光信号转导及体内铜离子稳态平衡等方面发挥重要作用。SPL含有一个由80个氨基酸残基组成的高度保守的SBP结构域, 以此同下游靶基因启动子区域结合, 调控靶基因的表达。大多数SPL均具有miR156/157识别位点, miR156/157可以通过mRNA剪切或翻译抑制来调控SPL的表达。该文重点综述了植物SPL基因的结构、表达调控及生物学功能, 并对其研究前景进行了展望。     

水稻SBP基因家族的生物信息学分析(英文)

SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-LIKE(SBP)转录因子家族是植物特有的一类转录因子。本文确定了20水稻基因组上编码的SBP基因。通过分类,染色体定位,保守区确定,亲缘关系,以及水稻SBP家族中的重复基因及该家族成员形成蛋白二聚体的可能性进行分析,其次利用了Affymetrix水稻基因组芯片数据,对所有这些基因的表达谱进行了分析。结果表明,水稻SBP基因在花和种子的发育过程中可能发挥重要作用,而其对环境胁迫却不敏感。这对进一步研究SBP的功能提供了有价值的线索和思路。     

高粱SBP-box基因家族全基因组鉴定及表达分析

SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN box (SBP-box)基因家族编码一类绿色植物特有的转录因子,其功能涉及作物遗传改良的许多方面,如产量、株型、抗逆性等,具有重要的实际应用价值。本研究通过生物信息学方法从高粱(Sorghum bicolor L.)全基因组中鉴定出18个SBP-box基因,分布于9条染色体上,其中8个基因位于基因组重复区域。系统发育分析表明高粱SBP-box基因家族可分为6个亚家族,其中SbSBP12、SbSBP3和SbSBP15分别与玉米ZmLG1、ZmTGA1和ZmUB2/3直系同源。基于RNA-seq数据的表达分析发现高粱SBP-box基因在花序原基中表达量最高,SbSBP9和SbSBP17为花序原基特异表达基因,SbSBP5、SbSBP8和SbSBP18等基因受外源ABA和PEG胁迫上调表达,表明SBP-box基因可能参与高粱对非生物逆境的响应。本研究为高粱SBP-box家族重要基因的克隆提供了参考,相关基因可作为高粱遗传改良的候选基因。     

植物特有的SBP-box基因家族的研究进展

SBP-box基因家族是植物特有的一个基因家族,广泛存在于绿色植物中,其编码的蛋白被认为是一种转录因子,该转录因子含有一个非常保守的SBP区,这个区域包括一个新的锌指结构和一个核定位信号。研究表明SBP转录因子参与了花的形成及其后期发育,叶的形态建成和环境信号应答等多个生物学过程,在植物的生长和发育中起着重要作用。近年来,已从多种植物中分离出SBP-box基因,对于该基因家族结构和功能的研究已成为国内外的研究热点。该文从SBP-box基因家族的发现、结构、系统进化、生物学功能及其调控等方面的研究现状进行综述,并对该基因家族的研究前景提出展望。     

Disruption of gene SPL35, encoding a novel CUE domain‐containing protein,leads to cell death and enhanced disease response in rice

Lesion mimic mutants that exhibit spontaneous hypersensitive response (HR)‐like necrotic lesions are ideal experimental systems for elucidating molecular mechanisms involved in plant cell death and defence responses. Here we report identification of a rice lesion mimic mutant, spotted leaf 35 (spl35), and cloning of the causal gene by TAIL‐PCR strategy. spl35 exhibited decreased chlorophyll content, higher accumulation of H₂O₂, up‐regulated expression of defence‐related marker genes, and enhanced resistance to both fungal and bacterial pathogens of rice. The SPL35 gene encodes a novel CUE (coupling of ubiquitin conjugation to ER degradation) domain‐containing protein that is predominantly localized in cytosol, ER and unknown punctate compartment(s). SPL35 is constitutively expressed in all organs, and both overexpression and knockdown of SPL35 cause the lesion mimic phenotype. SPL35 directly interacts with the E2 protein OsUBC5a and the coatomer subunit delta proteins Delta‐COP1 and Delta‐COP2 through the CUE domain, and down‐regulation of these interacting proteins also cause development of HR‐like lesions resembling those in spl35 and activation of defence responses, indicating that SPL35 may be involved in the ubiquitination and vesicular trafficking pathways. Our findings provide insight into a role of SPL35 in regulating cell death and defence response in plants.