多肽配体R18促进水稻弱势籽粒灌浆的初步研究

14-3-3蛋白在植物生长发育中具有重要的调控作用,其亚型GF14f在水稻弱势籽粒中高表达是其灌浆结实差的一个重要的原因.本研究首先通过分子对接的方式,发现多肽R18与GF14f蛋白具有潜在的结合位点,进而采用体外竞争性实验,发现R18能够竞争性的与GF14f蛋白结合,从而导致GF14f与SuS2、SS和AGPS三个互作靶蛋白间的结合力减弱,与此同时,体外酶活实验表明,外源添加R18能够显著提高淀粉合成酶(StSase)、蔗糖合成酶(SuSase)和ADPG焦磷酸化酶(AGPase)3个酶的活性.免疫共沉淀实验表明,R18在水稻籽粒中除了能和GF14f结合外,还能与GF14b、GF14c、GF...

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Published in作物学报 Vol. 47; no. 7; pp. 1332 - 1341
Main Authors 张志兴, 陈花, 敏秀梅, 许海龙, 宋果, 林文雄
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 福建农林大学 / 福建省农业生态过程与安全监控重点实验室, 福建福州, 350002%福建农林大学生命科学学院, 福建福州, 350002 12.07.2021
福建农林大学生命科学学院, 福建福州, 350002
Subjects
弱势籽粒
水稻
灌浆
14-3-3蛋白
多肽配体
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ISSN0496-3490
DOI10.3724/SP.J.1006.2021.02049

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Abstract 14-3-3蛋白在植物生长发育中具有重要的调控作用,其亚型GF14f在水稻弱势籽粒中高表达是其灌浆结实差的一个重要的原因.本研究首先通过分子对接的方式,发现多肽R18与GF14f蛋白具有潜在的结合位点,进而采用体外竞争性实验,发现R18能够竞争性的与GF14f蛋白结合,从而导致GF14f与SuS2、SS和AGPS三个互作靶蛋白间的结合力减弱,与此同时,体外酶活实验表明,外源添加R18能够显著提高淀粉合成酶(StSase)、蔗糖合成酶(SuSase)和ADPG焦磷酸化酶(AGPase)3个酶的活性.免疫共沉淀实验表明,R18在水稻籽粒中除了能和GF14f结合外,还能与GF14b、GF14c、GF14d及GF14e结合,BiFC结果也证实了上述结果.籽粒灌浆期,外源喷施60 mg L-1浓度的R18于弱势籽粒上,StSase、SuSase及AGPase酶活性显著提高,弱势籽粒千粒重及结实率也显著提高.本研究结果表明,多肽配体R18能够与14-3-3互作靶蛋白竞争性结合,减弱14-3-3与靶蛋白间的结合力,进而释放籽粒灌浆过程中蔗糖转化及淀粉合成途径中关键酶的活性,从而有利于弱势籽粒灌浆充实.
AbstractList 14-3-3蛋白在植物生长发育中具有重要的调控作用,其亚型GF14f在水稻弱势籽粒中高表达是其灌浆结实差的一个重要的原因.本研究首先通过分子对接的方式,发现多肽R18与GF14f蛋白具有潜在的结合位点,进而采用体外竞争性实验,发现R18能够竞争性的与GF14f蛋白结合,从而导致GF14f与SuS2、SS和AGPS三个互作靶蛋白间的结合力减弱,与此同时,体外酶活实验表明,外源添加R18能够显著提高淀粉合成酶(StSase)、蔗糖合成酶(SuSase)和ADPG焦磷酸化酶(AGPase)3个酶的活性.免疫共沉淀实验表明,R18在水稻籽粒中除了能和GF14f结合外,还能与GF14b、GF14c、GF14d及GF14e结合,BiFC结果也证实了上述结果.籽粒灌浆期,外源喷施60 mg L-1浓度的R18于弱势籽粒上,StSase、SuSase及AGPase酶活性显著提高,弱势籽粒千粒重及结实率也显著提高.本研究结果表明,多肽配体R18能够与14-3-3互作靶蛋白竞争性结合,减弱14-3-3与靶蛋白间的结合力,进而释放籽粒灌浆过程中蔗糖转化及淀粉合成途径中关键酶的活性,从而有利于弱势籽粒灌浆充实.
Author 许海龙
宋果
陈花
张志兴
林文雄
敏秀梅
AuthorAffiliation 福建农林大学生命科学学院, 福建福州, 350002;福建农林大学 / 福建省农业生态过程与安全监控重点实验室, 福建福州, 350002%福建农林大学生命科学学院, 福建福州, 350002
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Issue 7
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Title 多肽配体R18促进水稻弱势籽粒灌浆的初步研究
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