超级杂交水稻TIR1类似基因cDNA的克隆与生物信息学分析【荐】.pdfVIP

植物学通报Chinese Bulletin of Botany2008, 25(6): 695700, . . 实验简报 超级杂交水稻 TIR1类似基因 cDNA的克隆与生物信息学分析 黄志刚,胡皝,赵玄之,王若仲,萧浪涛* 湖南农业大学植物激素与生长发育湖南省重点实验室,长沙 410128 TIR1 摘要 生长素受体TIR1通过形成SCF复合体与生长素直接结合,即为Aux/IAA在26S蛋白酶体降解过程中的关键蛋白质。 在Blast检索和生物信息学分析的基础上设计特异引物,以超级杂交水稻(Oryza sativa)亲本株1S为材料,通过RT-PCR扩增 并经T-A克隆后测序,获得一条长度为2 219 bp的序列,其开放阅读框长度为1 764 bp,编码含587个氨基酸残基的肽链。该 序列经生物信息学分析发现,其与拟南芥TIR1相似性为77%,同样具有2个保守的结构域,即F-box和亮氨酸富集重复区域(LRR), 且都不具有跨膜结构域和信号肽。该cDNA序列命名为OsTIR1。 关键词 生长素受体,生物信息学,超级杂交水稻, TIR1 黄志刚,胡皝,赵玄之,王若仲,萧浪涛 (2008).超级杂交水稻 TIR1类似基因 cDNA的克隆与生物信息学分析.植物学通报 25, 695700. 生长素(auxin, IAA)是最早被发现的一类植物激素, thaliana) TIR1-ASK1复合物的晶体结构,发现在TIR1 广泛参与植物的生长和发育调控(李俊华和种康, 亮氨酸富集重复区域包含了1个肌醇六磷酸(inositol 2006)。水稻(Oryza sativa)中生长素作用机理的研究对 hexakisphosphate, InsP6)共因子。这一区域可以通过 于揭示超级杂交水稻超高产机理和指导育种工作具有重 单表面槽(single surface pocket)识别生长素和Aux/IAA 要意义,而生长素受体的研究又是生长素作用机理研究 多肽底物,此发现为探明泛素蛋白酶体降解途径的机理 中最为关键的一个环节。Estelle和Leyser 2个研究小 提供了依据。 组用了几乎同样的方法分别证明,运输抑制剂响应蛋白 在水稻特别是超级杂交水稻中,目前尚未有TIR1的 1(transport inhibitor response protein 1, TIR1)就是人 相关报道。因此,克隆水稻生长素受体TIR1基因并对 们长期寻找的生长素受体(Dharmasiri et al., 2005; 其功能进行研究具有重要意义。本研究在Blast检索和 Kepinski and Leyser, 2005)。 生物信息学分析的基础上,从超级杂交水稻母本中克隆 TIR1与水稻下胚轴的生长和侧根的发生有关(Rueg- TIR1类似基因的全长cDNA,并运用生物信息学的方法 ger et al., 1998),主要介导由胞内生长素诱导的在转录 对该序列所编码蛋白质的性质、结构和功能进行分析, 水平上实现的生长素反应。当生长素信号在细胞核中 为进一步研究生长素在水稻中的作用机制奠定基础。 TIR1 出现后, SCF复合体中的TIR1即与生长素直接结合 TIR1 而被活化,促进SCF复合体与Aux/IAA间的识别和 1 材料与方法 互作,从而启动Aux/IAA的泛素化过程,最终导致泛素 化的Aux/IAA在26S蛋白酶体中降解,使ARF与Aux/1.1材料 IAA结合体抑制的基因开始转录(Badescu and Napier, 超级杂交水稻(Oryza sativaL.)母本株1S由湖南亚华种 2006)。Tan等(2007)解析了拟南芥(Arabidopsis 业科学研究院提供。 收稿日期: 2008-04-21;接受日期: 2008-06-25 基金项目:国家自然科学基金(NoNo、湖南省 “十一五”重大科技专项子项目(No.2006NK100