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DEAH/RHA类RNA解旋酶AtRH59调控拟南芥雌配子体发育的分子机理研究
结题报告
批准号:
31170293
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
高新起
依托单位:
学科分类:
C0207.植物生殖与发育
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
岳训、桑亚林、董玉秀、朱东姿、代新仁、李业龙、赵雪芳、贾小娜
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中文摘要
配子体的发育是被子植物世代交替过程中的关键环节,研究表明mRNA剪接调控拟南芥雌配子体的发育。我们分离到一个拟南芥雌配子体发育的突变体,命名为atrh59。序列分析表明AtRH59编码RNA解旋酶,酵母中的同源蛋白参与pre-mRNA剪接。AtRH59除含有RNA解旋酶保守的DEXDc和HELICc结构域以外,还含有HA2和DUF1605两个结构域,属于植物中一类新的未知功能的RNA解旋酶(DEAH/RHA类)。拟南芥基因组中有24个基因编码DEAH/RHA类RNA解旋酶,但是这类RNA解旋酶在植物发育过程中的功能还不清楚。本研究通过基因表达模式分析、解旋酶活性分析、酵母突变体互补、蛋白质互作、Tiling array分析以及蛋白质与mRNA互作等方面来研究AtRH59通过参与pre-mRNA剪接调控拟南芥雌配子体发育的分子机制,了解DEAH/RHA类RNA解旋酶在植物发育过程中的功能。
英文摘要
被子植物的雌配子体又称为胚囊。雌配子体的形成过程,不仅是被子植物世代交替的关键阶段,也是种子和果实产生、粮食产量形成的基础。RNA的合成和加工过程也参与了雌配子体发生的调控。RNA 解旋酶在RNA转录、翻译、RNA加工以及核糖体装配等RNA代谢过程中发挥重要作用。拟南芥基因组中包含100多个RNA 解旋酶,但是只有少数基因的功能得到验证。本课题是在鉴定到一个拟南芥DEAH/RHA 类 RNA 解旋酶基因AtRH59/AtDEAHb3的突变体的基础上展开的。. AtDEAHb3基因在拟南芥分生组织、叶片、幼嫩花粉和胚珠发育过程中表达。AtDEAHb3蛋白分布在细胞质、细胞核中。AtDEAHb3解旋酶含有四个保守的结构域 DEAH、HELICc、HA2和OB-fold。拟南芥AtDEAHb3 T-DNA插入突变体雌配子体发育过程中的有丝分裂进程延迟,雌配子体发育的同步性被破坏。这些延迟发育的雌配子体不能参与受精,导致种子败育。延迟授粉实验发现通过雌配子的传递效率上升,表明部分突变的雌配子体最终可以发育成熟并能受精。这些结果表明AtDEAHb3在拟南芥雌配子体的发育中起重要作用。. 拟南芥的AtDEAHb3能够互补酵母prp22突变体的热敏感表型,推测拟南芥的AtDEAHb3参与了物中mRNA前体的剪接。拟南芥GFA1在酵母中的同源蛋白Snu114p是剪接复合体U5 snRNP的主要组份。酵母双杂交实验、BIFC实验和Pull-down实验证实AtDEAHb3可以和GFA1相互作用。进一步通过AtDEAHb3的不同片段分别与GFA1进行酵母双杂交分析,发现AtDEAHb3通过其DEAH和HELICc domain之间的序列与GFA1相互作用。通过氨基酸位点的突变以及突变体表型互补分析,我们鉴定到AtDEAHb3的266、267位的氨基酸在AtDEAHb3的与GFA1的互作中起关键作用。进一步我们鉴定了多个基因的pre-mRNA的剪接受到AtDEAHb3和GFA1的调控,这些基因在胚囊发育过程中起作用。. 我们的研究表明AtRH59/AtDEAHb3可能通过与拟南芥中U5 snRNP复合体的互作,参与调节胚囊发育进程重要功能基因的前体mRNA的剪接。研究结果为有助于进一步理解pre-mRNA剪接在调控拟南芥雌配子体发育过程中作用的分子机理。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1371/journal.pone.0107046
发表时间:2014
期刊:PloS one
影响因子:3.7
作者:Yue X;Gao XQ;Wang F;Dong Y;Li X;Zhang XS
通讯作者:Zhang XS
Identification of small secreted peptides (SSPs) in maize and expression analysis of partial SSP genes in reproductive tissues
玉米小分泌肽(SSP)的鉴定及生殖组织中部分SSP基因的表达分析
DOI:10.1007/s00425-014-2123-1
发表时间:2014-10-01
期刊:PLANTA
影响因子:4.3
作者:Li, Ye Long;Dai, Xin Ren;Zhang, Xian Sheng
通讯作者:Zhang, Xian Sheng
ABNORMAL POLLEN TUBE GUIDANCE1, an Endoplasmic Reticulum-Localized Mannosyltransferase Homolog of GLYCOSYLPHOSPHATIDYLINOSITOL10 in Yeast and PHOSPHATIDYLINOSITOL GLYCAN ANCHOR BIOSYNTHESIS B in Human, Is Required for Arabidopsis Pollen Tube Micropyl
异常花粉管 GUIDANCE1 是拟南芥花粉管 Micropyl 所必需的,它是酵母中糖基磷酸肌醇 10 和人类中磷脂酰肌醇聚糖锚生物合成 B 的内质网定位甘露糖基转移酶同源物
DOI:--
发表时间:2014
期刊:Plant Physiology
影响因子:7.4
作者:Chen, Guang Hui;Tang, Li Li;Wang, Hao;Zhang, Xian Sheng
通讯作者:Zhang, Xian Sheng
拟南芥SnRK1复合体亚基KINβγ调节花粉线粒体数量的分子机理研究
  • 批准号:
    32370343
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    高新起
  • 依托单位:
Pre-mRNA剪接调控根端分生组织维持的分子机理研究
  • 批准号:
    31970190
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    高新起
  • 依托单位:
DG1调控拟南芥花粉发育及花粉管与柱头互作的分子机理研究
  • 批准号:
    31770349
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    高新起
  • 依托单位:
SNF1/AMPK/SnRK1复合体的亚基UPS调控拟南芥花粉与柱头互作的分子机理研究
  • 批准号:
    31270358
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    高新起
  • 依托单位:
保卫细胞微丝骨架调节液泡动态及其调节机理的研究
  • 批准号:
    30770193
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    高新起
  • 依托单位:
国内基金
海外基金