【摘 要】
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脱落酸（ABA）是一种具有倍半萜结构的化合物,普遍存在于植物中,是植物中公认的五大激素之一。ABA参与调控植物的生长周期及生理过程,并参与调节植物逆境胁迫应答反应。当植物受到逆境胁迫时,植物体内ABA含量上升,被PYR1/PYL/RCAR受体蛋白家族识别,并与PP2Cs蛋白磷酸酶结合,形成一个三元复合物,从而破坏了原有的PP2Cs与SnRK2s的相互作用,SnRK2得以释放,通过磷酸化激活下游因子
【基金项目】
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西北农林科技大学科技创新项目（2452015216和2452016008）； 旱区作物逆境生物学国家重点实验室开放性科学项目（CSBAA2016014）； 陕西省农业科技创新项目（2015NY099）；
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脱落酸（ABA）是一种具有倍半萜结构的化合物,普遍存在于植物中,是植物中公认的五大激素之一。ABA参与调控植物的生长周期及生理过程,并参与调节植物逆境胁迫应答反应。当植物受到逆境胁迫时,植物体内ABA含量上升,被PYR1/PYL/RCAR受体蛋白家族识别,并与PP2Cs蛋白磷酸酶结合,形成一个三元复合物,从而破坏了原有的PP2Cs与SnRK2s的相互作用,SnRK2得以释放,通过磷酸化激活下游因子如bZIP型转录因子等,响应于逆境胁迫。植物体内一类特殊的蛋白翻译后修饰方式—小分子类泛素修饰（Small ubiquitin-related modifier,SUMO）。SUMO化的修饰可通过两种方式参与调控蛋白活性;一种是直接对底物进行SUMO化共价修饰;一种是通过SIM基序（SUMO interacting motif）识别游离SUMO蛋白或SUMO化底物。前期分析发现ABA受体蛋白PYR/PYL家族多个成员含有SIM基序,但目前对其功能尚不清楚。本实验主要完成白菜ABA受体蛋白BrPYR/PYL SIM基序鉴定及生物学功能分析,获得如下结果:（1）白菜24个BrPYR/PYL蛋白序列均预测到SIM基序,白菜24个BrPYR/PYL蛋白序列平均含有1.92个SIM基序。（2）BrPYL1,BrPYR1,BrPYL4以及SIM基序的突变基因BrPYL1/V-＞A和BrPYL4/V-＞A,SUMO1,HAB1重组载体系列构建及蛋白纯化表达分析。最终选择蛋白表达量高的pET32a-BrPYL1/BrPYR1/BrPYL4重组载体系列,p GEX-6p-1-SUMO1,pET28a-HAB1,分别进行大量蛋白分离提取与纯化。（3）Pull-down实验结果发现,BrPYL1,BrPYR1和BrPYL4与SUMO1的互作,并且BrPYL1和BrPYL4的SIM基序单突变体BrPYL1/V-＞A和BrPYL4/V-＞A蛋白仍然可以与SUMO1互作。（4）通过对HAB1蛋白酶的活性变化检测,发现在ABA的存在下,BrPYL1,BrPYR1和BrPYL4均可抑制HAB1酶活性,BrPYL1和BrPYL4的SIM基序单突变蛋白BrPYL1/V-＞A和BrPYL4/V-＞A在ABA的存在下,也抑制HAB1的活性。综上,白菜ABA受体家族PYR/PYL多个成员含有SIM基序,并且很有可能通过其SIM基序与SUMO互作。白菜ABA受体蛋白BrPYL1,BrPYR1和BrPYL4可在ABA存在下,抑制HAB1磷酸酶活性,但SIM基序内单个碱基的突变对它们的互作及HAB1活性抑制影响不是十分显著。
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