吸水和干燥条件下发菜核糖体代谢差异表达基因分析
2021-11-09胡进红马晓蓉梁旺利梁文裕王玲霞
西北植物学报 2021年10期
胡进红,马晓蓉,宋 繁,梁旺利,梁文裕,王玲霞
(宁夏大学 生命科学学院, 银川 750021)
发菜(Nostocflagelliforme)是一种耐旱性极强的陆生固氮蓝藻,分布在中国西北部干旱和半干旱的荒漠草原和荒滩戈壁等地区,生命周期中经历交替的脱水和复水过程,具有生物固氮和拓荒固沙的重要经济和生态价值[1]。由于人们的乱采滥挖,导致发菜资源逐年减少,发菜已被列为国家一级野生保护植物。目前,有关发菜在吸水和干燥条件下的结构变化、生理生态、基因和蛋白表达及蛋白修饰已有一些报道[2-3],但有关发菜适应“干-湿”水分节律的分子机制尚有许多未解之谜。
核糖体蛋白可直接或辅助调节多肽链的合成以及执行核糖体外功能[4]。研究发现白三叶中多胺物质(PAs)下降从而影响核糖体蛋白表达下调是干旱胁迫适应性减弱的部分原因[5]。低温和干旱胁迫下,水稻根和茎中核糖体蛋白RPL14基因的表达量均相应增加[6],维持较高的核糖体蛋白积累与植物抗旱性的提高密切相关[7]。拟南芥根系中的同源基因会编码不同的核糖体蛋白[8],核糖体蛋白的磷酸化等修饰作用会改变核糖体的蛋白合成活性,从而适应环境胁迫[9]。
前人报道指出:斧形沙芥在重度干旱胁迫下,核糖体通路是差异基因富集的主要通路之一[10]。耐旱蚕豆中,50S核糖体蛋白在干旱胁迫下表达上调,推测其通过重建正常的蛋白质构象来保护植物免受干旱胁迫[11]。甘蔗核糖体蛋白基因也可在干旱胁迫下被诱导表达[12]。……
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