水稻OsCATA基因相互作用蛋白的筛选和表达分析-江苏农业科学.PDF

— ２０— 江苏农业科学　２０１５年第４３卷第８期 汪义龙，夏莹萍，梁建生．水稻ＯｓＣＡＴＡ基因相互作用蛋白的筛选和表达分析［Ｊ］．江苏农业科学，２０１５，４３（８）：２０－２３． ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０１５．０８．００６ 水稻 ＯｓＣＡＴＡ基因相互作用蛋白的筛选和表达分析 汪义龙，夏莹萍，梁建生 （扬州大学生物科学与技术学院，江苏扬州２２５００９） 　　摘要：根据水稻数据库中过氧化氢酶基因编码序列设计引物，克隆水稻 ＯｓＣＡＴＡ基因全长序列，构建无自激活活 性的ｐＧＢＫＴ７－ＯｓＣＡＴＡ诱导重组质粒，采用酵母双杂交系统筛选水稻２周龄叶片 ｃＤＮＡ文库。结果表明，对８４个阳 性克隆测序，比对分析得到１３种可能与ＯｓＣＡＴＡ基因存在相互作用的蛋白质，这些蛋白与叶绿素合成前体、胁迫相应 蛋白、核糖体蛋白、外膜蛋白、分泌蛋白、ＡＴＰ酶和Ｇ蛋白 亚基等相关。不同时期过氧化氢酶基因表达分析显示， β ＯｓＣＡＴＡ基因在幼苗期和抽穗期表达较高，ＯｓＣＡＴＢ基因在乳熟期和完熟期中表达较高，ＯｓＣＡＴＣ基因在幼苗期和扬花 期表达较高。 　　关键词：水稻；ＯｓＣＡＴＡ基因；过氧化氢酶；酵母双杂交；表达分析 　　中图分类号：Ｑ７８６；Ｓ５１１．０１　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００２－１３０２（２０１５）０８－００２０－０４ ［２５］ 　　植物体内的 ＨＯ 有双重作用，低浓度的 ＨＯ 在干 号相关 。Ｑｕｅｖａｌ等利用拟南芥 ＣＡＴ２突变体在不同ＣＯ ２ ２ ２ ２ ２ ［１］ ［２］ ［３－４］ 浓度和不同光周期处理下，发现诱导 ＣＡＴ２突变体程序性死 旱 、盐 和重金属 等胁迫中，可以作为氧化还原信号分 ［２６］ 子，调控基因表达，产生一系列的防御机制来保护细胞。当 亡的氧化还原信号与光周期的关系更大 。 ＨＯ含量超过一定限度时，则导致氧化性损伤，甚至引起程 水稻数据库（ｈｔｔｐ：／／ｒｉｃｅ．ｐｌａｎｔｂｉｏｌｏｇｙ．ｍｓｕ．ｅｄｕ／）中显示 ２ ２ ［５－６］ 水稻基因组中含有 ３个过氧化氢酶基因：ＯｓＣＡＴＡ基因、 序性死亡 。 过氧化氢酶（ｃａｔａｌａｓｅ，ＥＣ１．１１．１．６，简称ＣＡＴ）是植物体 ＯｓＣＡＴＢ基因和 ＯｓＣＡＴＣ基因。生物信息学分析表明水稻 内主要的抗氧化酶之一，催化 ＨＯ 生成 ＨＯ，同时释放 Ｏ ＯｓＣＡＴＡ基因与拟南芥 ＣＡＴ２基因ｃＤＮＡ同源性达到７１％（与 ２ ２ ２ ２ 的反应。该酶是由４个亚基组成的四聚体血红蛋白，按照催 ＣＡＴ１基因同源性为７０％）。目前对筛选与水稻ＯｓＣＡＴＡ基因 ［７］ 相互作用蛋白的研究较少，鉴于 ＯｓＣＡＴＡ基因在细胞内氧化 化中心结构差异分为２类：铁卟啉酶和锰过氧化氢酶 。过 氧化氢酶主要分布在过氧化物酶体中，在乙醛酸循环体、细胞 还原信号传递过程中的重要作用，对其功能研究具有重要意 质和线粒体中也有分布［８－１０］。已有研究者报道，从拟南 义，本研究利用酵母双杂交技术筛选与 ＯｓＣＡＴＡ基因相互作 ［１１］ ［１２］ ［１３］ ［１４］ ［１５］ ［１６］ ［１７］ 用的蛋白，分析过氧化氢酶基因在不同时期的表达，以期为了 芥 、水稻 、大麦 、小麦 、玉米 、烟草 、油菜