具sORF基因Zm908在玉米花粉发育中的作用机制
结题报告
批准号:
30971555
项目类别:
面上项目
资助金额:
30.0 万元
负责人:
于静娟
依托单位:
学科分类:
C0602.基因表达及非编码序列调控
结题年份:
2012
批准年份:
2009
项目状态:
已结题
项目参与者:
董雪、孙照霖、刘琛、岳静
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中文摘要
具有短开放阅读框的mRNAs (sORF-mRNAs)是一类可能翻译成多肽的非正常mRNAs,只含有编码小于100个氨基酸多肽的开放阅读框。在植物体内可能存在很多这样的小肽分子,但是与已报道的动物体内大量的小肽分子相比,植物体内小肽分子的功能研究还处于刚刚起步阶段。我们从玉米中克隆得到具有sORF基因Zm908,其最长开放阅读框编码96aa多肽。该基因只在花粉中特异表达,在花药的其他组织中检测不到转录产物。属于花粉发育晚期基因。在烟草和拟南芥中异源表达Zm908导致花粉染色呈黄褐色,大小不一致,花粉萌发率显著下降,烟草为7%-19%, 拟南芥为10.6%-32.1%,明显低于野生型对照。扫描电镜观察转基因花粉粒凹陷,皱缩。显示该基因在花粉发育中的重要作用。本课题对Zm908基因在玉米花粉发育中的作用机制进行研究,有助于揭示玉米花粉发育的调控机制,探索具sORF基因在植物生殖发育中角色。
英文摘要
具有短开放阅读框的mRNAs (sORF-mRNAs)是一类可能翻译成多肽的非正常mRNAs,只含有编码小于100个氨基酸多肽的开放阅读框。在植物体内可能存在很多这样的小肽分子,但是与已报道的动物体内大量的小肽分子相比,植物体内小肽分子的功能研究还处于刚刚起步阶段。我们从玉米中克隆得到具有sORF基因Zm908,其最长开放阅读框编码96aa多肽。该基因只在花粉中特异表达,在花药的其他组织中检测不到转录产物。属于花粉发育晚期基因。在烟草和拟南芥中异源表达Zm908导致花粉染色呈黄褐色,大小不一致,花粉萌发率显著下降,烟草为7%-19%, 拟南芥为10.6%-32.1%,明显低于野生型对照。扫描电镜观察转基因花粉粒凹陷,皱缩。显示该基因在花粉发育中的重要作用。本课题对Zm908基因在玉米花粉发育中的作用机制进行研究。证明了玉米内源的确存在Zm908p11这个小肽。定位于花粉管的细胞质中。烟草中花粉特异启动子Lat52异源表达Zm908s和Zm908p11,二者表型相似,转基因烟草花粉管生长受到抑制,花粉萌发率下降。 在Zm908基因自身启动子驱动下,将Zm908p11在玉米中进行了超表达和RNAi干扰。转基因玉米的花粉发育正常,RNAi干扰植株的花粉管能够正常生长,而超表达植株的花粉管生长受到抑制,花粉萌发率明显低于野生型。蛋白互作实验表明Zm908p11能够和肌动蛋白结合蛋白ZmPRO1互作。芯片分析显示 显示 Zm908p11超表达玉米花粉中有476个基因表达发生明显变化,其中273个基因显著上调(fold change≥2),203个基因显著下调(fold change≤0.5),这些差异基因主要集中在细胞代谢和发育途径中。RNAi干扰玉米花粉中有445个基因的表达发生明显变化,其中303个基因显著上调(fold change≥2),142个基因显著下调(fold change≤0.5),这些差异基因主要集中在应激反应和生物学相关途径中。综合以上研究结果,Zm908基因是通过97个氨基酸的编码产物Zm908p11行使功能,Zm908p11可能是作为微丝结合蛋白profilin的配基通过抑制微丝的成核来调控花粉管生长的。
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Zm908p11, encoded by a short open reading frame (sORF) gene, functions in pollen tube growth as a profilin ligand in maize.
Zm908p11 由短开放阅读框 (sORF) 基因编码,在玉米中作为 profilin 配体在花粉管生长中发挥作用。
DOI:10.1093/jxb/ert093
发表时间:2013-05
期刊:Journal of experimental botany
影响因子:6.9
作者:Dong X;Wang D;Liu P;Li C;Zhao Q;Zhu D;Yu J
通讯作者:Yu J
Maize transcription factor Zmdof1 involves in the regulation of Zm401 gene
玉米转录因子Zmdof1参与Zm401基因的调控
DOI:10.1007/s10725-011-9651-5
发表时间:2012-04-01
期刊:PLANT GROWTH REGULATION
影响因子:4.2
作者:Chen, Xiyang;Wang, Dongxue;Yu, Jingjuan
通讯作者:Yu, Jingjuan
Ectopic expression of foxtail millet zip-like gene, SiPf40, in transgenic rice plants causes a pleiotropic phenotype affecting tillering, vascular distribution and root development
转基因水稻中谷子 zip 样基因 SiPf40 的异位表达引起多效性表型,影响分蘖、维管分布和根系发育
DOI:10.1007/s11427-010-4090-5
发表时间:2010-12
期刊:SCIENCE CHINA-LIFE SCIENCES
影响因子:9.1
作者:Luan YunXia;Wang BaoSheng;Zhao Qian;Ao GuangMing;Yu JingJuan
通讯作者:Yu JingJuan
Culturing of immature inflorescences and Agrobacterium-mediated transformation of foxtail millet (Setaria italica)
谷子(Setaria italica)未成熟花序的培养和农杆菌介导的转化
DOI:10.5897/ajb10.2330
发表时间:2011-11-21
期刊:AFRICAN JOURNAL OF BIOTECHNOLOGY
影响因子:--
作者:Wang, Mei-Zhen;Pan, Yan-Lin;Yu, Jing-Juan
通讯作者:Yu, Jing-Juan
转录因子Dof3在玉米籽粒糊粉层发育中的功能与作用机制
  • 批准号:
    31571246
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    于静娟
  • 依托单位:
玉米Dof蛋白对花粉特异Zm401基因的表达调控
  • 批准号:
    30671124
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    28.0万元
  • 批准年份:
    2006
  • 负责人:
    于静娟
  • 依托单位:
玉米非编码的类似mRNA的RNA分子功能的研究
  • 批准号:
    30100014
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    18.0万元
  • 批准年份:
    2001
  • 负责人:
    于静娟
  • 依托单位:
国内基金
海外基金