水稻OsUBA基因的表达及其在促进种子萌发和开花中的功能

Expression of OsUBA and its function in promoting seed germination and flowering

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摘要自噬是将功能异常或不需要的胞内组分降解的细胞学过程,广泛参与真核生物的生长发育过程、对营养缺乏的响应及生物/非生物胁迫反应.NBR1(Next to BRCA1 gene 1,NBR1)是在植物中发现的最重要的自噬受体,但有关植物NBR1类自噬受体的研究较少,水稻中此类蛋白的研究还是空白.本文通过RT-PCR方法,从水稻日本晴幼苗的cDNA中克隆到一个含有泛素相关结构域(Ubiquitin associated,UBA)的基因,将其命名为OsUBA.OsUBA的开放阅读框长2538 bp,编码845个氨基酸残基.OsUBA属于水稻中的NBR1类蛋白.OsUBA的启动子区有多个与光、逆境胁迫及激素反应相关的元件;OsUBA基因在水稻花药、正在萌发的种子以及根中的表达量较高,在茎和叶中也有表达;200μmol L–1 ABA处理显著抑制OsUBA的表达,100μmol L–1 GA处理后OsUBA的表达略有升高.对OsUBA过表达水稻株系的研究表明,转基因水稻种子的萌发比野生型更快,ABA(3μmol L–1)处理显著抑制OsUBA过表达水稻株系种子的萌发,GA(100μmol L–1)处理对OsUBA过表达水稻株系种子的萌发略有促进;OsUBA过表达水稻株系的开花时间较野生型明显提前.这些结果表明,水稻NBR1蛋白基因OsUBA的表达和功能可能与对开花时间和种子萌发的调控以及生物/非生物胁迫反应有关.