中国农业科学 ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (21): 4376-4390.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2024.21.016
• 研究简报 • 上一篇
朱艳婷(), 党浩, 牛思杰, 林婧怡, 杨华, 杨强, 张冲, 蔡铁城, 庄伟建, 陈华(
)
收稿日期:
2024-07-18
接受日期:
2024-08-29
出版日期:
2024-11-01
发布日期:
2024-11-10
通信作者:
联系方式:
朱艳婷,E-mail:yantingzhu1215@163.com。
基金资助:
ZHU YanTing(), DANG Hao, NIU SiJie, LIN JingYi, YANG Hua, YANG Qiang, ZHANG Chong, CAI TieCheng, ZHUANG WeiJian, CHEN Hua(
)
Received:
2024-07-18
Accepted:
2024-08-29
Published:
2024-11-01
Online:
2024-11-10
摘要:
【目的】种子大小直接影响花生的产量。前期通过QTL定位获得调控花生种仁大小的关键转录因子AhSAP1,构建花生胚酵母双杂交cDNA文库,并以AhSAP1为诱饵进行酵母双杂交筛选互作蛋白,分析候选互作蛋白基因的时空表达特征,为深入研究AhSAP1调控花生种仁发育的分子机制奠定基础。【方法】用SMART(switching mechanism at 5′ end of the RNA transcript)法构建花生胚大肠杆菌cDNA文库并进行鉴定;构建诱饵载体pGBKT7-AhSAP1,并鉴定其对酵母细胞的毒性以及自激活性。将花生胚cDNA文库质粒与诱饵质粒pGBKT7-AhSAP1共转Y2H Gold酵母菌株,筛选长势较好且呈蓝色的阳性菌落,测序比对,获得候选互作蛋白基因序列,预测生物学功能。利用RNA-seq明确候选互作蛋白基因在花生不同组织器官、受外源植物激素诱导及低钙胁迫诱导下的表达特征。根据功能注释结果,选取可能参与植物种子发育的候选因子,扩增其CDS全长序列,构建到靶标载体pGADT7后,分别与pGBKT7-AhSAP1共转化酵母细胞进行点对点酵母双杂交互作验证。【结果】花生胚大肠杆菌次级cDNA文库滴度为1.05×108 cfu/mL,重组率为98%,平均插入片段大小约1 000 bp,文库质量较高;成功构建酵母双杂交诱饵载体pGBKT7-AhSAP1,在酵母细胞中没有自激活性且对酵母菌没有毒性;筛选得到68个酵母阳性克隆,经序列相似性比对,去除重复,共获得60个候选互作蛋白,主要参与能量产生与代谢、翻译、核糖体结构和生物发育、转录、信号转导机制、翻译后修饰、无机离子运输和代谢、染色质结构等。选取12个候选互作蛋白与AhSAP1进行一对一酵母双杂交验证,有8个候选互作蛋白与AhSAP1发生互作。【结论】成功构建了花生胚发育不同时期的混合cDNA文库,筛选出60个与AhSAP1互作的候选互作蛋白,主要涉及能量产生与代谢、翻译、核糖体结构和生物发生、转录、信号转导机制、翻译后修饰、无机离子运输和代谢、染色质结构等,这些候选互作蛋白基因在花生根、茎、叶、花序、果针、果皮、种皮及胚中均有表达,明确了8个候选互作蛋白与AhSAP1的互作关系。
朱艳婷, 党浩, 牛思杰, 林婧怡, 杨华, 杨强, 张冲, 蔡铁城, 庄伟建, 陈华. 利用酵母双杂交系统筛选花生AhSAP1的互作蛋白[J]. 中国农业科学, 2024, 57(21): 4376-4390.
ZHU YanTing, DANG Hao, NIU SiJie, LIN JingYi, YANG Hua, YANG Qiang, ZHANG Chong, CAI TieCheng, ZHUANG WeiJian, CHEN Hua. Screening of Interaction Proteins with AhSAP1 in Peanut Using the Yeast Two-Hybrid System[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2024, 57(21): 4376-4390.
表1
酵母双杂交筛选的AhSAP1部分互作蛋白"
克隆编号 ID | 基因编号 Gene ID | 功能描述 Function description | 代谢途径 KEGG | G<BOLD>O</BOLD>注释 GO annotation |
---|---|---|---|---|
114 | AH17G19530 | 原卟啉原氧化酶1,叶绿体Protoporphyrinogen oxidase 1, chloroplastic | K00231:PPOX | GO:0016491, GO:0055114 |
96 | AH14G06790 | 胸苷激酶Thymidine kinase | K00857:tdk | GO:0004797, GO:0005524 |
103 | AH05G16760 | 2-C-甲基-D-赤藓糖醇2,4-环二磷酸合酶,叶绿体型2-C-methyl-D-erythritol 2,4-cyclodiphosphate synthase, chloroplastic | K01770:ispF | GO:0008685, GO:0016114 |
120 | AH11G18540 | ATP合成酶δ链,叶绿体型ATP synthase delta chain, chloroplastic | K02113:ATPF1D | GO:0015986, GO:0046933 |
107 | AH09G34040 | ATP合成酶亚基d,线粒体型ATP synthase subunit d, mitochondrial | K02138:ATPeF0D | GO:0000276, GO:0015078, GO:0015986 |
148,155 | AH05G02620 | SKP1同源蛋白1B SKP1-like protein 1B | K03094:SKP1 | GO:0006511 |
28 | AH19G33100 | 延长因子1-α Elongation factor 1-alpha | K03231:EEF1A | GO:0003924, GO:0005525 |
87 | AH02G05110 | 翻译起始因子eIF-2B亚基α Translation initiation factor eIF-2B subunit alpha | K03239:EIF2B1 | GO:0044237 |
54 | AH17G22760 | 过氧化氢酶同工酶1 Catalase isozyme 1 | K03781:katE | GO:0004096, GO:0006979, GO:0020037, GO:0055114 |
30,31 | AH13G07880 | NADH脱氢酶[泛醌]1β亚复合体亚基9 NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 beta subcomplex subunit 9 | K03965:NDUFB9 | GO:0005747, GO:0006120 |
56,135 | AH03G06830 | NADH脱氢酶[泛醌]1β亚复合体亚基9 NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 beta subcomplex subunit 9 | K03965:NDUFB9 | GO:0005747, GO:0006120 |
321 | AH13G07880 | NADH脱氢酶[泛醌]1β亚复合体亚基9 NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 beta subcomplex subunit 9 | K03965:NDUFB9 | GO:0005747, GO:0006120 |
104 | AH18G19590 | 核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶大亚基结合蛋白β亚基,叶绿体型 RuBisCO large subunit-binding protein subunit beta, chloroplastic | K04077:groEL | GO:0005524, GO:0005737, GO:0042026 |
123 | AH14G35300 | SNF1相关蛋白激酶催化亚基α KIN10 SNF1-related protein kinase catalytic subunit alpha KIN10 | K07198:PRKAA | GO:0004672, GO:0005524, GO:0006468 |
153 | AH01G21220 | 核转录因子Y亚基A-3 Nuclear transcription factor Y subunit A-3 | K08064:NFYA | GO:0003700, GO:0006355 |
78 | AH11G01650 | 类似AGAMOUS的MADS-box蛋白AGL5 Agamous-like MADS-box protein AGL5 | K09264:K09264 | GO:0003700, GO:0005634, GO:0006355, GO:0003677, GO:0046983, GO:0000977, GO:0045944 |
55 | AH19G40840 | F-box蛋白SKIP22 F-box protein SKIP22 | K10293:FBXO7 | GO:0005515 |
166 | AH01G21740 | 含有WD-40重复序列的MSI4蛋白 WD-40 repeat-containing protein MSI4 | K10752:RBBP4 | GO:0005515 |
85 | AH03G20510 | Mec-8和Unc-52蛋白抑制子同源体2 Suppressor of mec-8 and unc-52 protein homolog 2 | K13109:IK | GO:0005634 |
13 | AH18G00610 | 假组氨酸磷酸转移蛋白6 Pseudo histidine-containing phosphotransfer protein 6 | K14490:AHP | GO:0000160, GO:0004871 |
69 | AH03G34280 | 核内前mRNA域包含蛋白1B的调控 Regulation of nuclear pre-mRNA domain-containing protein 1B | K15559:RTT103 | NA |
82 | AH15G31710 | 葡糖醛酸激酶1 Glucuronokinase 1 | K16190:GLCAK | GO:0005524 |
65 | AH03G22980 | E3泛素-蛋白质连接酶RGLG2 E3 ubiquitin-protein ligase RGLG2 | K16280:RGLG | NA |
24 | AH13G04580 | 线粒体导入内膜转位酶亚基Tim9 Mitochondrial import inner membrane translocase subunit Tim9 | K17777:TIM9 | NA |
102 | AH03G33130 | NAD(P)H依赖型6′-脱氧查尔酮合成酶 NAD(P)H-dependent 6′-deoxychalcone synthase | K22374:DMAS1 | GO:0016491, GO:0055114 |
184 | AH05G02930 | 叶绿体DNAJ-11伴侣蛋白 Chaperone protein dnaJ 11, chloroplastic | NA | NA |
28 | AH03G16330 | 含染色质结构域蛋白LHP1 Chromo domain-containing protein LHP1 | NA | GO:0005634 |
27 | AH09G24080 | 多梳蛋白增强子同源物2 Enhancer of polycomb homolog 2 | NA | GO:0006357, GO:0032777, GO:0035267 |
131 | AH16G06440 | 光依赖同源盒蛋白LUMINIDEPENDENS Homeobox protein LUMINIDEPENDENS | NA | GO:0003677 |
35 | AH13G51890 | MADS-box转录因子1 MADS-box transcription factor 1 | NA | GO:0003700, GO:0005634, GO:0006355, GO:0003677, GO:0046983, GO:0000977, GO:0045944 |
48 | AH07G01050 | OBERON类似蛋白(片段) OBERON-like protein (Fragment) | NA | NA |
21 | AH15G07140 | 含五肽重复序列的蛋白质At3g18110,叶绿体 Pentatricopeptide repeat-containing protein At3g18110, chloroplastic | NA | NA |
22 | AH13G25080 | WRKY转录因子11 Probable WRKY transcription factor 11 | NA | GO:0003700, GO:0006355, GO:0043565 |
93 | AH08G23910 | 质体转录活性蛋白7 Protein PLASTID TRANSCRIPTIONALLY ACTIVE 7 | NA | NA |
37 | AH17G03830 | SCAF11蛋白Protein SCAF11 | NA | NA |
77 | AH08G16900 | 转录因子bHLH115 Transcription factor bHLH115 | NA | GO:0046983 |
187 | AH08G22230 | 转录因子bHLH130 Transcription factor bHLH130 | NA | GO:0046983 |
70 | AH13G36200 | 转录因子TGA5 Transcription factor TGA5 | NA | GO:0006351, GO:0043565 |
75 | AH07G05790 | 尿苷二磷酸糖基转移酶92A1 UDP-glycosyltransferase 92A1 | NA | GO:0008152, GO:0016758 |
108 | AH03G40650 | 多聚半乳糖醛酸酶-1非催化亚基β Polygalacturonase-1 non-catalytic subunit beta | NA | NA |
89 | AH15G05570 | VAN3结合蛋白VAN3-binding protein | NA | NA |
[1] | |
|
|
[2] |
张婧妤, 许本波, 郑家喜. 我国食用植物油消费变化分析及改革对策. 中国油脂, 2022, 47(3):5-10.
|
|
|
[3] |
万书波, 张佳蕾. 中国花生产业降本增效新途径探讨. 中国油料作物学报, 2019, 41(5): 657-662.
doi: 10.19802/j.issn.1007-9084.2019130 |
|
|
[4] |
|
[5] |
|
[6] |
doi: 10.1038/ng.3352 pmid: 26147620 |
[7] |
doi: 10.1534/genetics.115.181115 pmid: 26434724 |
[8] |
|
[9] |
|
[10] |
|
[11] |
|
[12] |
doi: 10.1038/s41467-022-30314-7 pmid: 35650185 |
[13] |
|
[14] |
doi: 10.1111/pbi.13865 pmid: 35642379 |
[15] |
|
[16] |
|
[17] |
薛盛祥. 玉米MATE基因参与调控植物叶片衰老、下胚轴伸长与种子大小[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2017.
|
|
|
[18] |
|
[19] |
|
[20] |
黄莉. 棉花GhSAP基因的克隆与功能验证[D]. 阿拉尔: 塔里木大学, 2022.
|
|
|
[21] |
|
[22] |
|
[23] |
夏杨, 周佳炜, 苏初连, 叶子, 蒲金基, 陈华蕊, 张贺. 菠萝AcSAP转录因子对非生物胁迫和生物胁迫的应答响应. 分子植物育种, 2019, 17(3): 739-745.
|
|
|
[24] |
丁兰, 顾宝, 李培楹, 舒欣, 张剑侠. 葡萄SAP家族的鉴定与表达分析. 中国农业科学, 2019, 52(14): 2500-2514. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2019.14.009.
|
|
|
[25] |
doi: 10.1007/s11103-007-9284-2 pmid: 18205020 |
[26] |
|
[27] |
|
[28] |
|
[29] |
范延艮, 王域, 刘富浩, 赵秀秀, 向勤锃, 张丽霞. 茶树CsHIPP26.1互作蛋白的筛选与验证. 中国农业科学, 2022, 55(8): 1630-1641. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2022.08.013.
|
|
|
[30] |
宾羽, 张琦, 王春庆, 赵晓春, 宋震, 周常勇. 利用酵母双杂交系统筛选与柑橘黄化脉明病毒CP互作的寄主因子. 中国农业科学, 2023, 56(10): 1881-1892. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2023.10.006.
|
|
|
[31] |
李雨泽, 朱嘉伟, 林蔚, 蓝茉莹, 夏黎明, 张艺粒, 罗聪, 黄桂香, 何新华. 香水柠檬RHF2A的克隆与互作蛋白的筛选. 中国农业科学, 2022, 55(24): 4912-4926. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2022.24.010.
|
|
|
[32] |
张洁, 姜长岳, 王跃进. 中国野生毛葡萄转录因子VqWRKY6与VqbZIP1互作调控抗白粉病功能分析. 中国农业科学, 2022, 55(23): 4626-4639. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2022.23.005.
|
|
|
[33] |
陈玉婷, 刘露, 楚盼盼, 魏嘉贤, 钱慧娜, 陈华, 蔡铁城, 庄伟建, 张冲. 受青枯菌诱导的花生根酵母双杂交文库构建和AhRRS5互作蛋白的筛选. 作物学报, 2021, 47(11): 2134-2146.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2021.04254 |
|
|
[34] |
doi: 10.1038/s41588-019-0402-2 pmid: 31043757 |
[35] |
|
[36] |
|
[37] |
|
[38] |
|
[39] |
|
[40] |
宋瑜龙. 小麦雄性不育相关基因SKP1的克隆与表达分析[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2011.
|
|
|
[41] |
吴渊源, 韦鹏飞, 郭崇炎, 范锡麟, 熊佳旺, 王志龙, 陈秋红. 小粒野生稻OmSKP1基因的克隆与功能初探. 分子植物育种, 2019, 17(23): 7641-7648.
|
|
|
[42] |
|
[43] |
|
[44] |
|
[45] |
|
[46] |
|
[47] |
|
[48] |
|
[49] |
段红英, 丁笑生, 卢龙斗. WD-repeat蛋白及其在植物中的作用. 安徽农业科学, 2007, 35(4): 1007-1008.
|
|
|
[50] |
|
[51] |
游晓慧, 李威, 陶启长, 孙小芬, 唐克轩. WD40重复蛋白家族基因At1g65030调控拟南芥种子的重量与体积. 植物生理学报, 2011, 47(7): 715-725.
|
|
|
[52] |
|
[53] |
|
[54] |
doi: 10.1016/j.bbrc.2013.05.072 pmid: 23727573 |
[1] | 杨启睿, 李岚涛, 张潇, 张倩, 张银杰, 张铎, 王宜伦. 施钾对夏花生产量、品质及光温生理特性的影响[J]. 中国农业科学, 2024, 57(7): 1335-1349. |
[2] | 田青兰, 周俊妞, 吴艳艳, 刘洁云, 黄伟华, 张英俊, 谢文连, 韦广谭, 牟海飞. 西番莲花芽分化过程观察及花生长模型的拟合[J]. 中国农业科学, 2024, 57(4): 765-778. |
[3] | 刘涵, 丁迪, 汪江涛, 郑宾, 王笑笑, 朱晨旭, 刘娟, 刘领, 付国占, 焦念元. 玉米穗型与种植密度对玉米花生间作种间竞争的协调效应[J]. 中国农业科学, 2024, 57(19): 3758-3769. |
[4] | 胡家钰, 高兵阳, 高怡帆, 袁世仑, 齐欣, 黄玉芳, 闫军营, 赵亚南, 叶优良. 镁肥用量对花生养分吸收和光合特性的影响[J]. 中国农业科学, 2024, 57(16): 3220-3233. |
[5] | 何勇, 范晓珠, 陈新月, 段书静, 胡婷婷, 谢如雪, 王宇晴, 陈静. 利用酵母双杂交系统筛选与辣椒轻斑驳病毒126 kDa蛋白互作的辣椒寄主因子[J]. 中国农业科学, 2024, 57(15): 2986-2996. |
[6] | 刘华, 曾凡佩, 王倩, 陈国权, 苗利娟, 秦利, 韩锁义, 董文召, 杜培, 张新友. 花生栽培种和野生种Arachis sp.30119六倍体杂种的创制与鉴定[J]. 中国农业科学, 2024, 57(10): 1870-1881. |
[7] | 刘娜, 谢畅, 黄海云, 姚瑞, 徐爽, 宋海玲, 于海秋, 赵新华, 王婧, 蒋春姬, 王晓光. 施钾量对花生根系和根瘤特性、养分吸收及产量的影响[J]. 中国农业科学, 2023, 56(4): 635-648. |
[8] | 于天一, 杨吉顺, 吴正锋, 张智猛, 沈浦, 郑永美, 李尚霞, 吴菊香, 孙棋棋, 吴月. 不同类型地膜对花生生长及根际细菌群落影响的比较分析[J]. 中国农业科学, 2023, 56(24): 4842-4853. |
[9] | 姜文洋, 陈俊南, 昝志曼, 汪江涛, 郑宾, 刘领, 刘娟, 焦念元. 单粒播种与施磷对间作花生种间竞争和生长的调控效应[J]. 中国农业科学, 2023, 56(23): 4660-4670. |
[10] | 杨莎, 刘珂珂, 刘颖, 郭峰, 王建国, 高华鑫, 孟静静, 张佳蕾, 万书波. 基于转录组分析花生单粒精播与多粒穴播植株荚果产量差异的分子机制[J]. 中国农业科学, 2023, 56(22): 4386-4402. |
[11] | 孙涛, 冯晓敏, 高新昊, 邓艾兴, 郑成岩, 宋振伟, 张卫建. 多样化种植对土壤团聚体组成及其有机碳和全氮含量的影响[J]. 中国农业科学, 2023, 56(15): 2929-2940. |
[12] | 王枭鸿, 邢明杰, 顾宪红, 郝月. 免疫沉淀联合LC-MS/MS筛选猪肝星状细胞中葡萄糖调节蛋白GRP94的互作蛋白[J]. 中国农业科学, 2023, 56(15): 3020-3031. |
[13] | 宾羽, 张琦, 王春庆, 赵晓春, 宋震, 周常勇. 利用酵母双杂交系统筛选与柑橘黄化脉明病毒CP互作的寄主因子[J]. 中国农业科学, 2023, 56(10): 1881-1892. |
[14] | 吴月, 隋新华, 戴良香, 郑永美, 张智猛, 田云云, 于天一, 孙学武, 孙棋棋, 马登超, 吴正锋. 慢生根瘤菌及其与花生共生机制研究进展[J]. 中国农业科学, 2022, 55(8): 1518-1528. |
[15] | 卞能飞, 孙东雷, 巩佳莉, 王幸, 邢兴华, 金夏红, 王晓军. 花生烘烤食用品质评价及指标筛选[J]. 中国农业科学, 2022, 55(4): 641-652. |
|