PsnHB13与PsnHB15在小黑杨中的遗传转化与功能分析
2023-05-21郑占敏商玉冰周广波由香玲
郑占敏 商玉冰 周广波 肖 迪 刘 轶 由香玲
(1.莘县国有马西林场,聊城 252400;2.国家林业和草原局重点国有林区森林资源监测中心,加格达奇 165000;3.林木遗传育种全国重点实验室(东北林业大学),哈尔滨 150040;4.东北林业大学生命科学学院,哈尔滨 150040)
灵活精确地控制细胞分裂和分化是高等植物器官进化的关键因素。为了了解植物的生长规律,有必要揭示细胞周期与生长调节之间的关系。G1/S 边界是细胞周期过程的关键开关,在动物和植物之间功能保守,属D 型细胞周期蛋白(CYCD)通路[1-2]。CYCD是G1阶段的限速组件[1]。植物中,在蔗糖和植物激素的协同调控下,细胞分裂过程的G1期受到CYCDs 表达水平和活性的强烈影响[3-5]。小黑杨(Populus simonii × P.nigra)的CYCD家族基因PsnCYCD1;1在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中过表达可促进细胞分裂并导致小细胞生成和细胞分裂素反应,导致叶片弯曲和花序茎扭曲。此外,在PsnCYCD1;1过表达植株中,内源基因如ASs、KNATs、EXP10和PHB的转录水平显著上调[6]。在小黑杨中过表达PsnCycD1;1出现分生组织发育异常、细胞壁变厚、叶芽及弯曲处两侧次生木质部分化出现异常,导致茎干偏心生长等表型[7]。
同源异型域—亮氨酸拉链(HD-Zip)蛋白为植物中所独有的一类转录因子,包含序列高度保守的同源异型结构域(HD)和亮氨酸拉链结构域(LZ)2 个重要的元件,具有结合特异DNA 的活性并控制其转录的能力[8-10]。PsnHomeobox 13(Psn-HB13)是HD-ZIP Ⅰ亚家族的成员之一,结合己有的研究,提出了该亚家族蛋白的结构模型:除具有HD-ZIP 结构域外,还具有酸性环境中嵌入的大疏水氨基酸残基结构域(AHA motif)以及羧基末端结构域(CRT motif)和氨基末端结构域(NRT motif)。……
