水稻磷信号重要因子OsPHO2的互作蛋白的鉴定和功能分析

【摘要】磷是植物生长发育必需的一种大量营养元素。但是自然界土壤中可供植物直接吸收利用的有效磷含量往往很低,限制了作物产量。因此研究植物缺磷响应基因的功能以及磷信号调控途径网络的分子机制十分重要,可以为将来培育磷高效品种提供理论基础。PH02编码一个E2泛素联结酶,并且作为磷饥饿响应信号途径中的重要成员,间接负调控下游的几个无机磷转运体。但是对于其直接的作用蛋白,还缺乏了解。为了进一步了解PH02蛋白在水稻中的功能,本研究通过酵母双杂筛选水稻cDNA文库的体系,以OsPHO2为诱饵蛋白,筛选到了若干个水稻PH02蛋白的互作蛋白。其中包括GIGANTEA(OsGI),一个调控开花的关键因子；以及两个参与植物氧化还原状态调节的蛋白OsCP1和OsCP2(CP,CandidateProteinofOsPHO2interactionpartners,OsPHO2互作候选蛋白)。除了酵母双杂(Y2H)的方法之外,本研究还采用了双分子荧光互补(BiFC)试验的方法,验证了OsGI,以及OsCP1和OsCP2与OsPHO2蛋白在植物细胞体内确实存在相互作用,而且互作主要发生在内质网上。对于pho2和gi突变体的表型分析,发现这两个突变体具有相似的表型。比如突变体的植株生物量降低,比野生型矮小,叶片发生时间增加。pho2突变体在开花方面的表型,与gi突变体相似,表现为开花时间延迟,叶片中开花基因OsHd3α的表达随着植株不断生长,但仍持续地被显著抑制。另一方面,gi突变体在地上部分超积累无机磷,对于不同叶片中的无机磷含量的分析还表明,gi突变体中无机磷从老叶活化转移至新叶的能力受阻,与pho2突变体类似。综上所述,OsGI与OsPHO2的相互作用说明植物调控开花时间和维持磷稳态的分子机制之间存在信号交流。酵母双杂实验结果表明只有水稻中的PH02与OsCP1和OsCP2蛋白相互作用,而拟南芥中两者不存在互作。酵母双杂试验还证实了OsPHO2的N端(aal-633)是互作发生的区域,而C端的UBC结构域即E2泛素联结酶功能,并不参与和OsCP1&2蛋白的相互结合。qRT-PCR分析数据显示,在根中或叶片中,OsCP1和OsCP2的表达都不会受到外界磷浓度变化的影响,而是维持在一个相对稳定的水平。另外,在OsCP1的超表达和RNAi株系中,叶中和根中的无机磷含量与野生型相比也没有显著差别。这些结果暗示OsPHO2与CP的互作可能并不参与磷信号调控。综上所述,本研究对三个水稻PH02蛋白的互作蛋白OsGI和OsCP1以及OsCP2,进行了鉴定和功能分析。结果暗示水稻磷信号的调控网络与其他过程调控之间存在关联与交流,比如开花时间的调控,以及氧化还原状态的调节。
【作者】应颖慧；
【导师】寿惠霞；
【作者基本信息】浙江大学，植物学，2013，博士
【关键词】水稻；无机磷；OsPHO2；GIGANTEA；蛋白互作；磷信号途径；磷稳态；开花时间；氧化还原状态调节；

【参考文献】
[1]封莉.马铃薯挖掘机筛分系统的性能研究[D].河北农业大学,2004.
[2]刘陪.基于OVAL漏洞检测的补丁管理系统研究与设计[D].湖北大学,计算机应用技术,2011,硕士.
[3]杜勃男.On Regulating Translators in China[D].中国政法大学,英语语言文学,2014,硕士.
[4]曹芯蕊.TiO_2基分级结构复合材料的制备及光解水制氢性能研究[D].黑龙江大学,2014.
[5]颜清辉.自家精神底挺立[D].海南大学,中国哲学,2014,硕士.
[6]彭小伟.基于社会责任视角的国有企业绩效审计研究[D].河北大学,会计学,2014,硕士.
[7]安自成.机械搅拌槽流场的PIV实验研究及数值模拟[D].哈尔滨工业大学,流体力学,2013,硕士.
[8]张亚锋.甲虫鞘翅锁定机构的微几何形态及联接强度的研究[D].南京航空航天大学,航空宇航制造工程,2004,硕士.
[9]刘兴会.高温热解法一步合成新型荧光碳点及其应用研究[D].西南大学,2014.
[10]宋小燕.修饰蛋白石次序吸附染料及重金属特性研究[D].大连理工大学,化学工程,2013,硕士.
[11]盛强.纳尺度铁电和多铁材料相场的模拟计算[D].哈尔滨工业大学,材料学,2013,硕士.
[12]李秀英,王光辉,韩志刚.基于高速收敛粒子群优化算法的非线性系统无模型预测控制[J].控制与决策,2012,05:777-780+786.
[13]张艳鸣.论情报理论的知识化研究[J].图书情报工作,2005,11:32-35.
[14]曾亮亮.论刘坤一的经济思想[D].华中师范大学,中国近现代史,2013,硕士.
[15]张琳.分子间相互作用对硝基四唑感度影响的理论研究[D].中北大学,无机化学,2013,硕士.
[16]常倩倩.方力钧绘画风格的解读[D].安徽大学,美术学,2013,硕士.
[17]杨娜.基于模糊影响图的铁路电气化改造施工安全风险评价[D].西南交通大学,公共工程组织与管理,2014,硕士.
[18]李宁.玉筋鱼和赤魟的分子系统地理学研究[D].中国海洋大学,渔业资源,2014,博士.
[19]周益.风力发电偏航系统高效智能集中润滑关键技术研究[D].南京航空航天大学,机械电子工程,2013,硕士.
[20]陈菊.基于ARM的医疗激光器控制系统软件设计[D].华中师范大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[21]张晓伟.安平县丝网产业发展战略研究[D].北京交通大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[22]李学坤.VSAT网络监视系统的研制[D].四川大学,2002.
[23]张同心.基于量子粒子群的支持向量机算法的研究与应用[D].浙江大学,控制工程,2013,硕士.
[24]KJ.1128.石墨烯质子传导膜可让燃料电池更高效[J].军民两用技术与产品,2015,01:37.
[25]齐俊,孙毅,戴李春,李国文,杨永斌.贵瓮高速公路建中隧道施工难点及治理措施[J].铁道标准设计,2015,02:87-90.
[26]田兴川.凤鸣鹤唳 余音绕梁—论李光陆笙演奏与作品创作特点[D].河北师范大学,音乐学,2012,硕士.
[27]马勇.论《海盗》兼及拜伦自由反叛之英雄气质[D].山东师范大学,比较文学与世界文学,2013,硕士.
[28]郭笑.区域农业水灾恢复力评估研究[D].湖南科技大学,工商管理,2013,硕士.
[29]王军霞.气相SiO_2和有机膨润土乳化稳定环氧树脂水基乳状液的研究[D].湖北大学,有机化学,2011,硕士.
[30]李春兰,朱旭,徐茂田.布洛芬在石墨烯/DNA/纳米金修饰电极上的电化学行为及测定[J].分析测试学报,2013,12:1497-1501.
[31]李翠华.跳频通信系统抗干扰性能研究[D].长安大学,控制工程（专业学位）,2013,硕士.
[32]杨润佳,丁琳,罗艳辉,林金莺,郑佳如,崔昊鹏,刘鹏.马铃薯涂膜-微波复合膨化工艺的研究[J].河南工业大学学报(自然科学版),2014,06:89-92.
[33]王翠琴.大鼠骨髓间质干细胞神经分化过程中哺乳动物雷帕霉素靶蛋白表达的变化及意义[D].郑州大学,神经病学,2013,硕士.
[34]杨勇.双边交易模式下的阻塞成本分配[D].杭州电子科技大学,系统工程,2013,硕士.
[35]李辰文.基于战略管理视角的中国国航全面预算管理改进研究[D].内蒙古大学,工商管理,2013,硕士.
[36]韩晓冬.容迟网络中路由算法研究[D].西安电子科技大学,通信与信息系统,2012,硕士.
[37]杨创明.四川青海田鼠鼠疫疫源地蚤类群落结构及其动态[D].西南民族大学,生态学,2013,硕士.
[38]胡军成,杨伟,陶方琪,于娟娟,罗曼,周贤龙,魏仁杰,米倩.SnS_2纳米片/氧化石墨烯复合材料的制备及其光催化性能研究[J].中南民族大学学报(自然科学版),2013,01:7-11.
[39]金沼伸.研发投入与资本结构对公司价值的影响[D].云南财经大学,企业管理,2014,硕士.
[40]吴忠明.IFAC举行成立二十五周年纪念日庆祝活动及国际讨论会[J].自动化学报,1983,01:62.
[41]宁仁霞,刘少斌,章海锋,孔祥鲲.近红外单/多频石墨烯谐振腔吸波器研究[J].红外,2014,08:15-20.
[42]何明珠.遥感数据与两叶光能利用率模型同化的总初级生产力模拟[D].南京大学,地图学与地理信息系统,2013,硕士.
[43]杨烨.幼儿园网站在家园共育中应用的研究[D].湖南师范大学,学前教育学,2014,硕士.
[44]周长东,侯平阳.环向预应力加固圆形混凝土筒仓的静力性能[J].哈尔滨工业大学学报,2014,06:93-99.
[45]蔡蔚.中国英语学习者看图叙述话语结构的发展规律研究[D].扬州大学,英语语言文学,2011,硕士.
[46]马伟伟,贾新春,张大伟.双率采样系统的基于观测器的网络化H_∞控制[J].自动化学报.
[47]张晶晶.高科技企业知识产权管理评价实证研究[D].中北大学,控制工程,2014,硕士.
[48]郑天琳.我国国有上市公司高管薪酬影响因素研究[D].吉林大学,金融学,2014,硕士.
[49]陈正挺.城市供水管网余氯浓度优化控制评估模型研究[D].重庆大学,市政工程,2014,硕士.
[50]沙白.西安市文物行政执法工作中面临的文物安全问题和保护方法研究[D].西北大学,文物与博物馆（专业学位）,2014,硕士.