热冲击因子结合蛋白BrHSBP1调节了Brassica rapa中的种子和子的发育
Muthusamy Muthusamy1, Seungmin Son1, Sang Ryeol Park1
1Department of Agricultural Biotechnology, National Institute of Agricultural Sciences (NAS), Rural Development Administration, Jeonju, Republic of Korea.
在Brassica rapa中,植物热冲击因子结合蛋白1 (BrHSBP1) 调节了种子的发育. 过度表达改善了和种子大小,而淘汰突变者显示出中断的发展,突出了BrHSBP1的发展.
科学领域:
- 植物分子生物学 植物分子生物学
- 植物应激反应的应激反应
- 植物生殖发育的发展.
背景情况:
- 众所周知,植物热冲击因子结合蛋白 (HSBPs) 可以负面调节热应激反应 (HSR).
- 在Brassica rapa (BrHSBP1) 中,HSBP1的特定功能在很大程度上仍未被探索.
- 了解BrHSBP1的作用对于作物改进至关重要,特别是在种子和子开发中.
研究的目的:
- 为了阐明BrHSBP1在Brassica rapa中的新功能.
- 研究BrHSBP1在对非生物压力和植物激素的反应中的作用.
- 确定BrHSBP1在种子和豆芽发育中的参与.
主要方法:
- 在各种压力条件下的基因表达分析和植物激素治疗.
- 使用BrHSBP1-GFP融合蛋白进行亚细胞局部化研究.
- 产生和分析过基因Brassica rapa线,过度表达BrHSBP1 (BrHSBP1^OX) 和CRISPR-Cas淘汰突变 (Brhsbp1_KO).
- 对BrHSBP1^OX和Brhsbp1_KO线的转录组分析 (RNA-Seq).
- 酵母双杂交试验以确定BrHSBP1.1的结合伙伴.
主要成果:
- BrHSBP1的表达是组织特异性的 (花,年轻的叶子) 并通过非生物应力和植物激素进行差异调节.
- BrHSBP1定位在细胞核和细胞质中.
- 过度表达BrHSBP1 (BrHSBP1^OX) 增加了豆和种子的大小.
- BrHSBP1淘汰突变 (Brhsbp1_KO) 呈现出堕胎的种子和的发展.
- 转录组分析显示,与对照组相比,BrHSBP1^OX中的360个基因和Brhsbp1_KO线中的2381个基因的差异表达.
- 在Bhrsbp1_KO突变体中观察到与生殖结构发育 (RSD) 相关的基因的下调.
- BrHSBP1与RSD相关的基因进行物理相互作用.
结论:
- BrHSBP1在调节 Brassica rapa 的种子和花发育方面发挥着重要作用.
- BrHSBP1调节生殖结构发育 (RSD) 基因,从而影响种子发育.
- 这项研究确定了BrHSBP1作为Brassica rapa生殖过程中的新型调节因素.
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