[目的]以香水柠檬(Citrus limon(L.)Burm.F.)为研究对象,分析两个RHF2A的时空表达规律,利用酵母双杂交技术和双分子荧光互补试验(BiFC)筛选、验证其互作蛋白,为深入研究RHF2A在香水柠檬自交不亲和过程中的分子作用机制奠定基础.[方法]从前期转录组和泛素修饰组(未公开)筛选获得2个E3泛素连接酶RHF2A(RING-H2 Zinc Finger2A)基因RHF2A-1、RHF2A-2,并克隆其全长序列,通过生物信息学分析2个RHF2A的序列和蛋白质结构,预测其启动子顺式作用元件,构建35S-RHF2A-GFP融合蛋白表达载体用于亚细胞定位分析,采用实时荧光定量PCR分析两个RHF2A的时空表达模式,构建酵母双杂诱饵载体从香水柠檬酵母文库筛选互作蛋白.构建BiFC载体,在洋葱活体细胞内对目标蛋白进行互作验证.[结果]从香水柠檬克隆获得RHF2A-1、RHF2A-2,0RF全长分别为1 161和1 134 bp;NCBI结构域预测发现其具有Ring/U-box结构域.启动子分析发现其具有花粉特异性表达相关元件POLLEN1LELAT52、GTGANTG10.组织表达分析发现RHF2A-1在花粉特异性表达,RHF2A-2在叶中特异性表达;时空表达分析结果显示,RHF2A-1在自交柱头表达量从第1天开始升高,第3天达到峰值,是杂交柱头表达量的5倍以上.亚细胞定位显示RHF2A-1和RHF2A-2定位在细胞核.经过Uniprot网站预测其互作蛋白显示RHF2A能与KRP6、AT3G57370、UBA1、FBL17、SK11蛋白相互作用,推测其参与自交不亲和泛素化反应途径、配子体发育调控、花粉的生长发育等生物学过程.通过酵母双杂交技术筛选出72个克隆,对其测序并进行Blast比对后排除重复克隆,最终得到ABCF3等20个候选互作蛋白.经过一对一互作验证、双分子荧光互补实验确定RHF2A-1与ABCF3-2存在互作关系.[结论]RHF2A-1的时空表达规律与自交不亲和过程中花粉在雌蕊上的萌发规律相吻合;筛选得到柠檬授粉过程中直接影响花粉生长发育的互作候选蛋白,初步证明RHF2A-1在自交不亲和过程中具有重要作用.

香水柠檬;RHF2A;基因克隆;时空表达;酵母双杂交技术

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

广西大学农学院/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室/植物科学国家级实验教学示范中心,南宁530004;福建省农业科学院亚热带农业研究所,福建漳州363005

中国农业科学

[1]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)[J].中国农业科学,2022(24):4912-4926

RHF2A,limon,Finger2A,0RF,POLLEN1LELAT52,GTGANTG10,KRP6,AT3G57370,UBA1,FBL17,SK11,ABCF3

香水柠檬,互作蛋白,Citrus,Burm,时空表达规律,酵母双杂交技术,BiFC,自交不亲和,分子作用机制,从前,转录组,未公开,E3,泛素连接酶,RING,H2,Zinc,全长,生物信息学分析,蛋白质结构,顺式作用元件,35S,GFP,融合蛋白表达,表达载体,体用,亚细胞定位,定位分析,时空表达模式,诱饵载体,母文,文库筛选,洋葱,活体细胞,bp,NCBI,结构域,域预测,Ring,box,启动子分析,花粉,特异性表达,关元,组织表达分析,柱头,天开,细胞核,Uniprot,蛋白相互作用,泛素化,反应途径,配子体发育,发育调控,生物学过程,技术筛选,Blast,后排,一对一,双分子荧光互补实验,互作关系,雌蕊,萌发,相吻合,选得,授粉,中直,基因克隆

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