简介:组蛋白去乙酰化在基因表达调控方面扮演重要角色,在植物的生长发育、器官构建及逆境胁迫和激素信号应答中发挥重要作用.在基因组范围内,利用生物信息学方法对辣椒的组蛋白去乙酰化(HDAC)基因家族的各成员、分布及结构和功能等进行分析.预测结果显示辣椒HDAC家族包含14个蛋白质,分为3个亚族,其中RPD3/HDA1成员最多,为10个;HD2具有3个成员,SRT2仅有1个成员;其主要分布在8个染色体上,且进化分析结果表明辣椒HDAC基因成员与拟南芥家族具有相似分类.在辣椒HDAC结构域中包含18个重要的基序,同组中的HDAC成员蛋白序列的氨基酸保守结构域基本一致,且各亚族成员的氨基酸保守结构域组成特异,表明这些基序的存在对HDAC蛋白功能的执行是必需的.分析辣椒发育过程中HDAC各成员表达谱数据发现,CaHDA1在果皮和胎座成熟过程中表达量逐渐升高,说明该基因可能参与了辣椒后期果实的发育过程.这将为辣椒HDAC家族基因的深入研究和功能解析提供实验参考依据.
简介:番茄Pto基因编码包含丝氨酸/苏氨酸激酶(STK)结构域的蛋白,它能抗由丁香假单胞菌番茄致病变种(Pseudomonassyringaepv.Tomato,Pst)造成的细菌性斑点病。本研究使用PVX系统的体内识别系统测定显示AvrPto在辣椒基因型中被特异性识别。这种AvrPto识别导致非寄主超敏反应(HR),以及PVX::AvrPto融合蛋白在接种辣椒叶组织中的定位,这表明在辣椒中存在与番茄类似的Pto识别机制。然而,辣椒全基因组分析显示没有对应番茄的Pto进化枝,表明在辣椒中有一个Pto识别的替代系统。不过,辣椒基因组中已经鉴定出25个具有高度保守STK结构域的类Pto蛋白激酶(PLPKso对于Ptos和PLPK的STK结构域中的大部分氨基酸位点,非同义(dN)与同义(dS)核苷酸替换速率的比值(ω)小于1。表明纯化选择在进化中起主要作用。然而,一些氨基酸位点在Pto同源物的进化过程中被发现为偶发性正选择,因此,不同的进化过程可能在植物中形成了Pto基因家族。基于RNA—seq数据,PLPK基因和其他Pto通路基因,例如Prf,Pti1,Pti5和Pti6在所有检测的辣椒基因型中都表达了。因此,辣椒中对Pst的非寄主超敏反应可能是由于PLPK同系物对AvrPto效应物的识别,以及Pto信号通路下游组分的后续作用。然而,辣椒中AvrPto的识别可能涉及其他类受体激酶(RLKs)的活性。本研究中鉴定的PLPKs将作为进一步了解PLPKs在非寄主抗性中作用的基础。
简介:背景:辣椒素类物质,包括辣椒素及其类似物,是导致辣椒果实辛辣的原因。尽管辣椒素为人熟知并且每天都会用到.但是对于辣椒素合成途径中的相关基因并不是完全了解。已有研究表明,pAMT和Punl编码的蛋白分别催化辣椒素合成途径中的第二步和最后一步反应,并且Punl编码的蛋白具有辣椒素合酶活性。然而,并没有直接的证据证明Punl具有辣椒素合酶活性。结果:为了证明Punl蛋白在辣椒素合成中的作用,我们利用大肠杆菌合成了抗Punl蛋白抗体,利用该抗体拮抗内源的Punl活性。同时通过病毒介导的基因沉默技术靶定了Punl的mRNA,以确认抗Punl抗体的特异性。在Punl下调表达的胎座组织中,利用该抗体进行westernblot,检测到Punl蛋白的积累减少,同时辣椒素在胎座中的积累量也降低。从胎座组织中分离得到原生质体,在体外进行辣椒素的从头合成,加入抗Punl抗体之后,辣椒素的合成受到抑制。通过分析不同辣椒品种的pAMT和Punl的表达,我们发现辣椒素的高水平积累总是伴随着pAMT和Punl的高水平表达,也就是说这两个基因对辣椒素合成很重要。比较有辣味辣椒和无辣味辣椒的香草基胺(辣椒素合成的前体物质)和辣椒素的积累水平,结果表明:在辛辣味辣椒中香草基胺的含量很低,推测可能是香草基胺合成之后,Punl把香草基胺快速转化为辣椒素;而在无辣味辣椒中由于缺乏Punl,香草基胺的含量积累到很高的水平。结论:对辣椒素从头合成途径和抗Punl抗体进行原生质体试验,证明了Punl基因及其产物参与了辣椒素的合成。与辣椒素的积累相比较,分析香草基胺的积累过程,揭示了Punl是辣椒素和香草基胺积累水平的决定因素。