《CpSIZ1介導的SUMO化修飾對蠟梅花發育和抗寒性調控途徑的探索》是依託西南大學，由眭順照擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：CpSIZ1介導的SUMO化修飾對蠟梅花發育和抗寒性調控途徑的探索
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：眭順照
- 依託單位：西南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
項目擬在前期從蠟梅中獲得SUMO化修飾的關鍵基因CpSIZ1和若干可能的靶基因的基礎上，首先在離體條件下通過免疫共沉澱試驗篩選獲得CpSIZ1介導的SUMO化修飾調控的底物種類，從而判斷CpSIZ1介導的SUMO化修飾調控的可能途徑；然後檢測CpSIZ1基因及其它已克隆的蠟梅花發育與抗寒相關基因在蠟梅上轉錄水平的變化，對信號通道進行印證分析；最後通過異位表達的方法尋找到CpSIZ1基因對蠟梅花發育和抗寒性影響的表型證據，針對表型變化，根據項目試驗結果並結合其它相關研究，進一步分析明確CpSIZ1介導的SUMO化修飾對蠟梅花發育和抗寒性調控的可能途徑。項目的完成將加深我們對植物SIZ1基因功能和蠟梅特殊開花抗寒機理的認識，豐富植物開花、抗寒理論，為木本植物開花調控和抗寒研究提供新的切入點，可望為生產上開發農林作物花期霜凍防禦及蠟梅花期調控技術提供一些理論參考。
結題摘要
本研究通過簡併PCR結合RACE技術，從蠟梅花中克隆得到了一個SUMO化E3連線酶基因CpSIZ1,該基因的編碼蛋白具有E3連線酶活性位點MIZ/SP-RING鋅指保守結構域，與已知的其他物種中的SIZ1基因具有一定的同源性，同時也具有明顯的種屬特性。生物信息學分析表明CpSIZ1基因的編碼蛋白是一個無信號肽和跨膜結構，非分泌型的不穩定親水性蛋白，該蛋白發揮作用的主要場所可能存在於線粒體、微體等細胞器的基質中。在離體條件下通過免疫共沉澱等試驗初步證明HSP、STY可能為受CpSIZ1介導的SUMO化修飾調控的蛋白之一。利用實時螢光定量PCR技術檢測蠟梅CpSIZ1基因和蠟梅發育、抗逆相關基因CpHSP、CpLTP、CpCOR413、CpAP3、CpFLD、CpSTY和CpMYB1共8個基因在蠟梅不同組織、花器官的不同部位、蠟梅花發育的不同時期和低溫（4 ℃）脅迫下幼苗嫩葉中的表達情況，結果表明蠟梅CpSIZ1基因在蠟梅各個組織中均有表達，在花發育早期的萌動階段未檢測到該基因的表達，但隨著花器官的不斷發育，表達量逐漸升高，前期篩選的與蠟梅發育、抗逆相關的其他7個基因則表現出不同的表達模式。說明蠟梅SUMO化E3連線酶CpSIZ1基因及蠟梅發育、抗逆相關基因的表達具有一定關聯性，但特徵規律不明顯。通過在AtSIZ1基因敲除的擬南芥siz1-3突變體中超表達蠟梅CpSIZ1基因的回覆實驗驗證蠟梅CpSIZ1基因的功能，結果顯示超表達蠟梅CpSIZ1基因的轉基因擬南芥siz1-3突變體的表型得以恢復。進一步在自然生長條件和低溫脅迫處理後檢測三種擬南芥株系中目的基因SIZ1及其可能作用的靶基因的表達，結果顯示蠟梅發育及抗性形成相關功能基因表現出不同的表達模式，表明CpSIZ1可能在多個途徑上，通過對介導目的蛋白的SUMO化發揮其調控功能，影響蠟梅花發育和抗寒性。項目結果加深了我們對植物SIZ1基因功能和蠟梅特殊開花抗寒機理的認識，為進一步進行蠟梅開花調控和抗寒研究提供了新的切入點。
