水稻锌指蛋白基因OsZFP1的功能分析

doi:10.3969/j.issn.1001-7216.2015.02.004

中国水稻科学 ›› 2015, Vol. 29 ›› Issue (2): 135-140.DOI: 10.3969/j.issn.1001-7216.2015.02.004

水稻锌指蛋白基因OsZFP1的功能分析

李贺^1,², 韩艺娟¹, 林艺娟¹, 刘丽华¹, 张承康¹, 张连虎¹, 王宗华¹, 鲁国东^1,^*()

¹福建农林大学生物农药与化学生物学教育部重点实验室,福州350000
²泉州出入境检验检疫局,福建泉州 362000

收稿日期:2014-06-03 修回日期:2014-06-30 出版日期:2015-03-10 发布日期:2015-03-10
通讯作者: 鲁国东
基金资助:
高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20113515110002);国家科技支撑计划资助项目(2012BAD19B03)

Functional Analysis of Zinc Finger Protein Gene OsZFP1 in Rice

He LI^1,², Yi-juan HAN¹, Yi-juan LIN¹, Li-hua LIU¹, Cheng-kang ZHANG¹, Lian-hu ZHANG¹, Zong-hua WANG¹, Guo-dong LU^1,^*()

¹Key Laboratory of Biopesticide and Chemical Biology, Ministry of Education, Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350000,China
²Quanzhou Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau,Quanzhou 362000,China

Received:2014-06-03 Revised:2014-06-30 Online:2015-03-10 Published:2015-03-10
Contact: Guo-dong LU

摘要/Abstract

摘要：

生物信息学分析表明,稻瘟病菌丝氨酸蛋白酶MoSp1在水稻中的互作蛋白OsZfp1,为含有环指结构域的C3HC4型锌指蛋白。对稻瘟病菌侵染过程中OsZFP1基因的表达动态分析表明,OsZFP1基因表达水平在稻瘟病菌Guy11孢子悬浮液接种水稻后缓慢升高,接种后18 h达到最高峰,约为3.8倍,这表明该基因响应稻瘟病菌的侵染。利用改进的农杆菌介导的转基因技术成功获得OsZFP1基因的过表达植株。抗性分析表明OsZFP1过表达植株的整体抗稻瘟病能力得到显著提高。说明OsZFP1基因在水稻抵抗稻瘟病菌侵染过程中扮演着十分重要的角色。

关键词: 稻瘟病菌, 锌指蛋白, 转基因水稻

Abstract:

The rice protein OsZfp1 which interacts with MoSp1 is a C3HC4-type RING-finger protein predicted by bioinformatic tools. The transcriptional changes of OsZFP1 gene during Magnaporthe oryzae infection showed that the expression level of OsZFP1 peaked with 3.8 folds at 18 hours after spore-spaying inoculation, revealing that OsZFP1might respond to M. oryzae invasion. The OsZFP1 overexpression transgenic rice plants were gained through modified Agrobacterium-mediated transformation. The statistic analysis indicated that the overexpression plants confer resistance against M. oryzae. In conclusion, the OsZFP1 gene may play an important role in rice immunity against M. oryzae.

Key words: Magnaporthe oryzae, zinc finger protein, transgenic rice

中图分类号:

李贺, 韩艺娟, 林艺娟, 刘丽华, 张承康, 张连虎, 王宗华, 鲁国东. 水稻锌指蛋白基因OsZFP1的功能分析[J]. 中国水稻科学, 2015, 29(2): 135-140.

He LI, Yi-juan HAN, Yi-juan LIN, Li-hua LIU, Cheng-kang ZHANG, Lian-hu ZHANG, Zong-hua WANG, Guo-dong LU. Functional Analysis of Zinc Finger Protein Gene OsZFP1 in Rice[J]. Chinese Journal OF Rice Science, 2015, 29(2): 135-140.

图/表 6

图1 表达载体pCXDR T-DNA区结构 LB-左边界; RB-右边界; htpⅡ-潮霉素磷酸转移酶基因Ⅱ; CaMV35S-花椰菜花叶病毒35S启动子; DsRed-红色荧光蛋白; ccdB-致死基因; NosT-胭脂碱合成酶基因终止子。

Fig. 1. Structure of T-DNA of pCXDR. LB, Left border; RB, Right border; htpⅡ, Hygromycin phosphotransferaseⅡ; CaMV35S, Cauliflower mosaic virus 35S promoter; DsRed, Discosoma red fluorescent protein; ccdB, Control of cell death; NosT, Nopaline synthase terminator.

图2 环指蛋白序列的同源比对分析方框表示锌指蛋白结构域C-X2-C-X(9-39)-C-X(1-3)-H-X(2-3)-C-X2-C-X(4-8)-C-X2-C,其中,黑色部分为保守的半胱氨酸(Cys,C)和缬氨酸(Val,V)氨基酸残基,红色部分保守性次之。

Fig. 2. Sequence homology analysis of RING finger protein. Rectangular boxes indicate zinc finger protein domain C-X2-C-X(9-39)-C-X(1-3)-H-X(2-3)-C-X2-C-X(4-8)-C-X2-C. The black amino acids are the most conservative cysteine and valine residues, followed by the red amino acids.

图3 OsZFP1基因在Guy11接种水稻后的表达情况

Fig.3. Transcriptional level of OsZFP1 gene in the rice leaves under rice blast challenge.

图4 重组质粒中OsZFP1基因的PCR检测

Fig.4. Detection of OsZFP1 gene in recombinant plasmid.

图5 农杆菌介导的转基因水稻培育过程 A-水稻愈伤组织的培养; B-愈伤组织诱导分化; C-生根。

Fig. 5. Agrobacterium mediated transformation of rice. A, Rice callus induction; B, Differentiation of resistant callus; C, Seedling rooting.

图6 OsZFP1基因过表达水稻植株病情指数分布

Fig. 6. Infectious degree of OsZFP1 over expressed rice.

参考文献 18

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