玉米转录因子ZmEREB93负调控籽粒发育
[目的]玉米作为重要的粮、经、饲多用作物,其产量的稳定对经济发展和粮食安全意义重大.AP2/EREBP(APETALA2/ethylene response element binding protein,AP2/EREBP)转录因子在植物生长发育及逆境应答中发挥重要作用.前期研究发现,玉米ZmBES1/BZR1-5转录因子靶基因ZmEREB93可能参与调控种子大小.克隆ZmEREB93,并对其表达特性及功能进行分析,为深入解析其调控玉米籽粒发育的功能与机制奠定基础.[方法]从玉米自交系B73中克隆ZmEREB93的全长序列,对其基因序列和编码氨基酸序列特征进行生物信息学分析.随后,通过实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)分析其组织表达模式,分别构建植物和酵母表达载体,进行亚细胞定位和转录激活活性分析.经农杆菌介导法将ZmEREB93转入拟南芥,对转基因株系的种子表型进行分析.最后,通过体外染色质免疫共沉淀测序(chromatin immunoprecipitation sequencing,Chip-seq)和共表达分析筛选ZmEREB93可能调控的候选靶基因,并通过酵母单杂交(yeast one hybrid,Y1H)验证.[结果]成功克隆获得ZmEREB93,序列分析结果表明,ZmEREB93无内含子,开放阅读框长618 bp,编码205个氨基酸,有一个高度保守的AP2结构域,属于AP2家族的ERF亚类.qRT-PCR结果表明,ZmEREB93在授粉后15和25 d的种子中表达量较高,其中,在25 d种子中表达量最高,约为15 d种子中表达量的11倍,在茎和根中有微量表达,在雄穗、花丝及苞叶中无表达.转录激活试验结果表明,ZmEREB93蛋白在酵母细胞中不具有转录激活活性.亚细胞定位结果显示,ZmEREB93蛋白定位于细胞核.与野生型株系相比,转基因拟南芥株系种子的长和宽显著变小且千粒重显著降低.体外 Chip-seq与共表达分析结果表 明,Zm00001d013611、Zm00001d006016、Zm00001d027448及 Zm00001d039991为 ZmEREB93转录因子的候选靶基因.Y1H试验表明,ZmEREB93蛋白可直接结合Zm00001d013611启动子.[结论]玉米ZmEREB93作为转录因子在种子中特异性表达,负调控种子大小.
玉米、转录因子、AP2/EREBP、籽粒
55
R714.5;Q78;S513
成都市科学技术局技术创新研发项目;四川省科学技术厅国际科技创新合作项目
2022-11-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共12页
3685-3696
