一个核糖体小亚基蛋白在植物配子体发育与精卵识别中的作用研究

批准号:
31570316
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
李东屏
依托单位:
学科分类:
C0207.植物生殖与发育
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
李其华、田连福、郝小花、鲁长青、刘燕琼、曾忠文、曾思思、黄小英
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中文摘要
我们的前期工作证实了ANK6与SIG5蛋白互作在植物精卵识别中起关键作用(Yu et al,2010)。通过酵母双杂等手段,鉴定到一个与ANK6互作的核糖体小亚基蛋白RPS9。RPS9也定位于线粒体,其基因表达模式和突变体植株的表型也与ANK6和SIG5相似,即在雌、雄配子体中优势表达、突变体果荚中现空座位、以及雌配子体发育发生缺陷等,暗示RPS9很可能通过ANK6这个接头蛋白直接或间接与SIG5相互作用,调控SIG5的转录起始活性并激发线粒体中特定蛋白的表达,最终控制植物雌配子体的发育或精卵细胞的识别。在此基础上,本项目拟通过遗传、生化及组学等手段,研究RPS9在植物雌配子体发育或精卵识别中的作用。该研究结果对于揭示ANK6介导的植物雌配子体发育或精卵识别中的信号通路分子机制具重要意义。
英文摘要
In our previous work,we confirmed ANK6-SIG5 interaction plays a key role in male-female gametes recognition in plant double fertilization. By yeast two-hybrid approach, we identified a ANK6-interacted small ribosomal subunit protein, designated RPS9. RPS9 was also located in the mitochondria. The gene expression pattern and mutant phenotype are similar with those of ANK6 in that both genes are preferentially expressed in male and female gametophytes, and both mutants displayed empty seed-sets in the siliques with abnormal female gametes, suggesting that RPS9 could regulate the transcription initiating activity of SIG5 to stimulate expression of specific mitochondrial protein by interacting with SIG5 directly or indirectly via the adaptor protein ANK6, and finally control the development of female gamete and male-female gamete recognition. This project will focus on the role of RPS9 on female gamete and male-female gamete recognition by genetic, biochemical and transcriptomics. This work will be significant in disclosing the mechanism of ANK6-mediated signal pathway in female gemate development and male-female recognition.
本课题组在前期工作中鉴定到ANK6参与生殖调控过程,通过酵母双杂筛到核糖体小亚基蛋白RPS9M。核糖体作为细胞内蛋白质翻译机器对维持细胞的正常功能起着非常关键的作用,但是拟南芥核糖体小亚基蛋白RPS9M在植物体内行使什么样的生物学功能还未见报道。. 利用酵母双杂交和双分子荧光互补系统(BiFC),证实RPS9M能够与ANK6相互作用,且互作发生在线粒体。发现RPS9M C端结构域与ANK6直接互作,而N端调控C端互作的强弱。. 构建了RPS9M-GFP转基因植株,用线粒体红色荧光染料MitoTracker进行共定位,将RPS9M定位于线粒体。. 利用GUS报告基因对RPS9M的表达模式进行了分析。RPS9M主要在生殖发育过程中有很高的表达,同时在营养生长阶段也有一定量的表达。. 对基因敲除突变体rps9m-1和rps9m-2表型分析发现影响了雌、雄配子体的发育以及种子的形成。RPS9M缺失会响极核的融合以及中央液泡的发育。突变的胚囊对花粉管的吸引以及雌、雄配子的融合并无影响,但对随后的胚和胚乳发育产生严重影响,最终导致突变体种子败育。弱突变体rps9m-3胚和胚乳的发育均比野生型缓慢,且部分rps9m-3突变胚的形态建成异常,早期胚胎发育过程中顶细胞的异常分裂以及胚柄顶端细胞的纵向分裂,导致子叶发育异常。RPS9M突变影响拟南芥种子的萌发,根、叶、茎的生长。. rps9m-3突变体中线粒体核糖体26S rRNA与18S rRNA含量的比值出现明显的偏离,突变体内ROS含量明显高于野生型,且AOX1a和NDB4的表达显著上调,表明RPS9M突变影响线粒体的功能。. 综上所述,RPS9M不仅在植物的生殖发育过程中起着非常关键的作用,而且对根、茎、叶等营养器官的生长产生一定的影响。这些功能可能主要是通过RPS9M与ANK6相互作用调节线粒体核糖体的功能,进而影响线粒体基因表达最终影响线粒体的功能来实现的。
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
Association between sequence variants in cadmium-related genes and the cadmium accumulation trait in thermo-sensitive genic male sterile rice
镉相关基因序列变异与温敏基因雄性不育水稻镉积累性状的关联
DOI:10.1270/jsbbs.18191
发表时间:2019-01-01
期刊:BREEDING SCIENCE
影响因子:2.4
作者:Hao, Xiaohua;Wu, Canming;Li, Dongping
通讯作者:Li, Dongping
The trehalose-6-phosphate synthase TPS5 negatively regulates ABA signaling in Arabidopsis thaliana
海藻糖-6-磷酸合酶 TPS5 负向调节拟南芥中的 ABA 信号传导
DOI:10.1007/s00299-019-02408-y
发表时间:2019-04
期刊:Plant Cell Reports
影响因子:6.2
作者:Tian Lianfu;Xie Zijing;Lu Changqing;Hao Xiaohua;Wu Sha;Huang Yuan;Li Dongping;Chen Liangbi
通讯作者:Chen Liangbi
RPS9M, a Mitochondrial Ribosomal Protein, Is Essential for Central Cell Maturation and Endosperm Development in Arabidopsis.
RPS9M 是一种线粒体核糖体蛋白,对于拟南芥中央细胞成熟和胚乳发育至关重要
DOI:10.3389/fpls.2017.02171
发表时间:2017
期刊:Frontiers in plant science
影响因子:5.6
作者:Lu C;Yu F;Tian L;Huang X;Tan H;Xie Z;Hao X;Li D;Luan S;Chen L
通讯作者:Chen L
Molecular evolution of the TMS5 gene in rice (Oryza sativa L.)
水稻 TMS5 基因的分子进化 (Oryza sativa L.)
DOI:10.1007/s10722-017-0533-1
发表时间:2017-06
期刊:Genetic Resources and Crop Evolution
影响因子:2
作者:Tian Lianfu;Yuan Juan;Wang Xiaohui;Kang Tian;Hao Xiaohua;Li Dongping;Chen Liangbi
通讯作者:Chen Liangbi
A Node-Expressed Transporter OsCCX2 Is Involved in Grain Cadmium Accumulation of Rice.
节点表达转运蛋白 OsCCX2 参与水稻籽粒镉积累
DOI:10.3389/fpls.2018.00476
发表时间:2018
期刊:Frontiers in plant science
影响因子:5.6
作者:Hao X;Zeng M;Wang J;Zeng Z;Dai J;Xie Z;Yang Y;Tian L;Chen L;Li D
通讯作者:Li D
蛋白激酶LCD3 通过乙烯/多胺信号途径调控水稻籽粒大小的机制研究
- 批准号:2021JJ30445
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2021
- 负责人:李东屏
- 依托单位:
两个E3连接酶在FERONIA信号通路中的作用研究
- 批准号:31371244
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:李东屏
- 依托单位:
AtMGT6在拟南芥吸收镁离子中的作用研究
- 批准号:31170229
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:李东屏
- 依托单位:
拟南芥具生物碱转运活性的DTX基因的生理功能
- 批准号:30470972
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:18.0万元
- 批准年份:2004
- 负责人:李东屏
- 依托单位:
拟南芥具镁离子转运活性的MGT蛋白的生理功能
- 批准号:30370794
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:23.0万元
- 批准年份:2003
- 负责人:李东屏
- 依托单位:
国内基金
海外基金
