拟南芥PMSR2对脂肪族芥子油苷侧链的修饰作用

芥子油苷是一类由氨基酸合成的次生代谢产物,脂肪族芥子油苷主要来源于甲硫氨酸,因侧链长度和结构的不同而拥有多样化的生物活性。根据拟南芥不同组织中芥子油苷组分和含量的特点及生物信息学分析,我们推断脂肪族芥子油苷的侧链修饰反应中可能存在由甲基亚磺酰基芥子油苷向甲硫基芥子油苷转化的还原反应,候选基因为甲硫氨酸硫还原酶2(Peptide Methionine Sulfoxide Reductase 2,PMSR2)。为了验证这一假设,我们构建了过量表达PMSR2基因的转基因拟南芥,对其芥子油苷组分及含量进行了测定,并与野生型和PMSR2基因缺失的突变体进行了对比分析,结果表明,PMSR2基因的过量表达并未使芥子油苷含量与组分发生明显变化,但PMSR2基因缺失的突变体与野生型相比,MS GSL/MT GSL的值显著提高,证明PMSR2参与了脂肪族芥子油苷侧链的修饰反应,可以将MS GSL中的硫还原生成MT GSL。该酶的鉴定进一步完善了对芥子油苷合成途径及其侧链修饰的认识,为深入研究脂肪族芥子油苷的生理功能奠定了理论基础。     

人工miRNA沉默基因的研究

人工miRNA(amiRNA)是一种高效的基因沉默技术,其原理是以植物内源miRNA的前体为基本骨架,将其茎环结构中的miRNA/miRNA*序列替换为amiRNA/amiRNA*序列,使产生的amiRNA作用于目标靶基因,以实现对靶基因表达的抑制。以拟南芥中转录因子基因MYB28为例,介绍了amiRNA的设计基本原理和构建方法。在MYB28基因序列的3'端、5'端和中间部分分别设计了amiRNA,以拟南芥内源的miRNA 319a前体为骨架,以靶向于MYB28的amiRNA序列替代原有的miRNA 319a序列,在拟南芥中过量表达,获得的转基因植株中MYB28表达水平平均降低了86%。根据试验结果对人工miRNA沉默基因技术的特点及应用前景进行了讨论。