辣椒BES1基因家族鑒定及表達分析

孟純陽 魏小春 趙艷艷 原玉香 王志勇楊雙娟 姜 俊 張曉偉,?

(1河南省農業科學院園藝研究所,河南鄭州 450002;2鄭州大學生命科學學院,河南鄭州 450001;3駐馬店市農業科學院, 河南駐馬店 463000)

油菜素內酯(brassinosteroids,BRs)又稱蕓薹素內酯,是一種天然植物激素,主要存在于植物的花粉、種子、莖、葉等器官中,廣泛參與植物各種生長調節過程,如莖伸長、葉發育、花粉管生長、木質部分化、衰老、光形態發生、脅迫響應等[1-2]。Li 等[3]對擬南芥油菜素內酯生物合成突變體進行分子鑒定,發現這些有缺陷的突變體表現出下胚軸和葉柄變短、頂端顯性和雄性不育減弱、衰老和開花延緩以及在黑暗中去黃化等表型,進一步證明油菜素內酯對正常植物生長發育具有重要作用。

BES1 是一種植物特異性轉錄因子,可以與BR響應基因結合并進行調節。研究表明,BZR1 和BES1 是2 種密切相關的核蛋白,且二者氨基酸序列具有較高的同源性,通過保守N 末端DNA 結合域與DNA 結合[4],并與油菜素內酯相關基因結合,調控該類基因的表達[5-7]。在BR 信號通路中BZR1 和BES1 均發揮正調控作用[8-9]。BRI1 是一種跨膜富亮氨酸重復受體激酶,可以與另一種富亮氨酸受體激酶BAK1 相互作用,它們的共受體可以在細胞表面感受BR 信號。此外,BIN2 被證實是BR 信號的負調控因子,當缺乏BR 信號時,BZR1 和BES1 在BIN2激酶作用下主要以磷酸化形式存在, 磷酸化的BZR1可以被26S 酶體降解, 同時BES1 的磷酸化作用也受BSU1 蛋白調節[10]。上述研究表明,BR 信號通過BRI1-BAK1 受體激酶抑制BIN2 或活化BSU1,使非磷酸化的BZR1 和BES1 在細胞核中積累,從而反向調節BR 靶基因。……