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马铃薯泛素结合酶基因StUBC17的克隆与功能分析

2019-01-23雷朝霞刘晶白易平唐唯王洪洋

生物技术通报 2019年1期

雷朝霞 刘晶,2 白易平 唐唯,2 王洪洋,2

(1. 云南师范大学生命科学学院,昆明 650500;2. 云南师范大学马铃薯科学研究院,昆明 650500)

植物泛素-蛋白酶体系统(Ubiquitin-proteasome pathway,UPP)广泛存在于真核细胞中,在植物的生长发育、形态形成及抗逆反应等过程中扮演着重要角色[1-2]。泛素-蛋白酶体系统主要由E1泛素激活酶、E2泛素结合酶、E3泛素蛋白连接酶、蛋白酶体和去泛素化酶组成。通过3种酶先后与靶蛋白结合形成1条多泛素链,将底物蛋白泛素化后,使靶蛋白被26S蛋白酶识别并降解,从而实现对多种代谢过程的调节。其中,E2泛素结合酶是泛素-蛋白酶体系统中的重要组成部分,对蛋白泛素化修饰起关键作用[3]。由致病疫霉菌(Phytophthora infestans(Mont.)de Bary)引起的马铃薯晚疫病严重威胁着全球马铃薯生产安全,严重时导致马铃薯大幅度减产[4]。

Ni等[5]研究发现E3泛素连接酶基因StRFP1受P. infestans、SA、MeJA等诱导表达,在马铃薯抗晚疫病反应中起正向调控作用。稳定超量表达StRFP1增强马铃薯的抗病性,而抑制StRFP1表达促使马铃薯更感病。同样,抑制E3泛素连接酶基因StPUB17表达导致马铃薯抗病性减弱和对盐胁迫更敏感[6]。He等[7]研究证实了马铃薯StPUB17定位于细胞核中,正向调控马铃薯的抗病免疫反应。此外,E3泛素连接酶基因CMPG1也在调控植物免疫方面同样发挥重要作用。CMPG1的沉默大大减弱了抗病基因Cf-9、Cf-4、Pto及P. infestans病原相关分子模式(Pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)基因INF1等介导抗病信号传导[8]。另外,E3泛素连接酶基因也可以作为负调控因子参与植物抗病信号传导。如E3泛素连接酶基因POB1负调控植物基础免疫和细胞死亡反应。……

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