园艺学报 ›› 2023, Vol. 50 ›› Issue (10): 2069-2078.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2022-1185
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收稿日期:
2023-02-06
修回日期:
2023-08-25
出版日期:
2023-10-25
发布日期:
2023-10-30
通讯作者:
*(E-mail:wwtang@zqu.edu.cn)
基金资助:
WU Xiulan1, LI Guihua3, TANG Wenwu2,*()
Received:
2023-02-06
Revised:
2023-08-25
Published:
2023-10-25
Online:
2023-10-30
Contact:
*(E-mail:wwtang@zqu.edu.cn)
摘要:
泛素结合酶E2是底物泛素化的关键酶,通过泛素—蛋白酶体系统对雌蕊S-RNase进行泛素化和降解,在自交不亲和机制中发挥重要作用。以‘无籽沙糖橘’和‘沙糖橘’的花蕾为试材,以甜橙EST序列EY715921为依据克隆到965 bp的cDNA全长序列,其编码152个氨基酸的UBC2蛋白,命名为CrUBC2。在‘无籽沙糖橘’和‘沙糖橘’的编码区发现1个C/T替换,并引起苏氨酸(Thr)变成异亮氨酸(Ile)。多序列比对表明‘沙糖橘’与其他8种植物UBC2仅有1个氨基酸差异,表现出进化中的高度保守性。qRT-PCR分析表明CrUBC2在花药中的表达量最高,异交授粉后的基因表达量是自交授粉的2.22倍 ~ 5.36倍,呈现明显的特异表达。体外花粉萌发试验表明,‘无籽沙糖橘’CrUBC2蛋白对自交花粉管生长有明显抑制作用,但对异交花粉管生长无影响,这可能与该蛋白参与S-RNase泛素化并导致异交亲和有关。
吴秀兰, 李桂花, 唐文武. 无籽沙糖橘泛素结合酶E2基因CrUBC2的克隆及功能分析[J]. 园艺学报, 2023, 50(10): 2069-2078.
WU Xiulan, LI Guihua, TANG Wenwu. Cloning and Function Analysis of Ubiquitin-conjugating Enzyme Gene CrUBC2 in Citrus reticulata‘Wuzi Shatangju’[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2023, 50(10): 2069-2078.
引物名称Primer | 引物序列(5′-3′)Primer sequence |
---|---|
CrUBC2-F1 | TAGGCTCGACTCAACACACGCAA |
CrUBC2-R1 | CGAGCTCCACCTTTAATAGAGGTG |
CrUBC2-F2 | CATGTCGACACCTGCAAGGA |
CrUBC2-R2 | CCTTAATCTGCTGTCCAGCTC |
qCrUBC2-F | GCAAGGAAGAGGCTGATGAGAGA |
qCrUBC2-R | CAAATCGCACAGTTGGCGGTTTG |
Actin-F | CCAATTCTCTCTTGAACCTGTCCTT |
Actin-R | TGACTGATGAGAACTGCCAGAAG |
GFPCrUBC2-F | CAAATTCGCGACCGGTATGTCGACACCTGCAAGGAAGAG |
GFPCrUBC2-R | TGCTAGCCATACCGGTATCTGCTGTCCAGCTCTGTTCCA |
pET32a-CrUBC2-F | CGGAATTCATGTCGACACCTGCAAG |
pET32a-CrUBC2-R | CGCGTCGAATCTGCTGTCCAGCTCT |
GFP-UBE2-F | CAAATTCGCGACCGGTATGTCGACACCTGCAAGGAAGAG |
GFP-UBE2-R | TGCTAGCCATACCGGTATCTGCTGTCCAGCTCTGTTCCA |
表1 本试验中所用的引物序列
Table 1 Primers for experiment
引物名称Primer | 引物序列(5′-3′)Primer sequence |
---|---|
CrUBC2-F1 | TAGGCTCGACTCAACACACGCAA |
CrUBC2-R1 | CGAGCTCCACCTTTAATAGAGGTG |
CrUBC2-F2 | CATGTCGACACCTGCAAGGA |
CrUBC2-R2 | CCTTAATCTGCTGTCCAGCTC |
qCrUBC2-F | GCAAGGAAGAGGCTGATGAGAGA |
qCrUBC2-R | CAAATCGCACAGTTGGCGGTTTG |
Actin-F | CCAATTCTCTCTTGAACCTGTCCTT |
Actin-R | TGACTGATGAGAACTGCCAGAAG |
GFPCrUBC2-F | CAAATTCGCGACCGGTATGTCGACACCTGCAAGGAAGAG |
GFPCrUBC2-R | TGCTAGCCATACCGGTATCTGCTGTCCAGCTCTGTTCCA |
pET32a-CrUBC2-F | CGGAATTCATGTCGACACCTGCAAG |
pET32a-CrUBC2-R | CGCGTCGAATCTGCTGTCCAGCTCT |
GFP-UBE2-F | CAAATTCGCGACCGGTATGTCGACACCTGCAAGGAAGAG |
GFP-UBE2-R | TGCTAGCCATACCGGTATCTGCTGTCCAGCTCTGTTCCA |
图3 CrUBC2在‘无籽沙糖橘’和‘沙糖橘’不同组织的表达量 **或*表示两个材料间的差异达到极显著(P < 0.01)或显著水平(P < 0.05)。
Fig. 3 Expression analyses of CrUBC2 gene in different tissues of‘Wuzi Shatangju’and‘Shatangju’ ** or * on the bars indicate significant differences between‘Wuzi Shatangju’and‘Shatangju’at 0.01 or 0.05 level.
图4 无籽沙糖橘自交或与沙糖橘异交授粉后CrUBC2的不同时间表达量 不同小写字母表示异交授粉后各时间段的差异显著(P <0.05)。** 表示自交和异交间差异达到极显著水平(P < 0.01)。
Fig. 4 Expression analyses of CrUBC2 genes in different stages after self-pollination and cross-pollination Different lowercase letters on the bars indicate significant differences among different times(P < 0.05). ** indicate significant differences between self-pollination and cross-pollination(P < 0.01).
图6 无籽沙糖橘(A)和沙糖橘(B)原核诱导表达CrUBC2蛋白
Fig. 6 Heterologous expression protein of CrUBC2 using E. coli expression system in‘Wuzi Shatangju’(A)and‘Shatangju’(B)
图7 ‘无籽沙糖橘’CrUBC2蛋白对‘无籽沙糖橘’和‘沙糖橘’花粉管生长的影响 不同小写字母表示‘无籽沙糖橘’各浓度处理下的差异显著性(P < 0.05),**表示两材料间差异达到极显著水平(P < 0.01)。
Fig. 7 Effects of CrUBC2 protein from‘Wuzi Shatangju’on pollen tube length of‘Wuzi Shatangju’and‘Shatangju’ Different lowercase letters indicate significant differences between treatments with‘Wuzi Shatangju’(P < 0.05),** indicates significant differences between‘Wuzi Shatangju’and‘Shatangju’(P < 0.01).
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