Page 160 - 《广西植物》2023年第9期
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李瑞ꎬ2015)ꎮ 随后内质网膜上的“分子伴侣” 重链
结合蛋白(Bip)和错误折叠后的蛋白质相结合ꎬ并 4 结论
在 ERAD 过程中的蛋白酶体发生降解(Mccracken &
Brodskyꎬ 2010) ꎮ 在 本 研 究 的 内 质 网 加 工 通 路 本研究利用 EMS 诱导出叶型和株型共 12 种
中ꎬ猕 猴 桃 植 株 在 受 到 冷 胁 迫 后ꎬ 差 异 基 因 在 突变体ꎬ 最 终 通 过 寒 胁 迫 处 理 筛 选 出 耐 寒 突 变
ERAD 过程呈上调状态ꎬ则可能说明该植物分解 体ꎮ 进一步将初步筛选出的耐寒突变体与正常
末端错误折叠的蛋白质功能增强ꎬ压力扰乱蛋白 红阳猕 猴 桃 植 株 进 行 转 录 组 技 术 分 析ꎬ 结 果 表
质折叠ꎬ从而导致错误折叠或聚集蛋白质的超积 明ꎬ进行寒胁迫处理的红阳猕猴桃耐寒突变体与
累ꎬ这种被破坏的蛋白质沉积导致损害细胞组成 对照组红阳猕猴桃正常植株相比ꎬ共有差异表达
的蛋白毒性应激ꎬ因此生物体必须重新折叠或移 基因 294 条ꎬ其中上调表达 254 条ꎬ下调表达 40
条ꎮ 差异表达基因注释到 250 个 GO 功能分类和
除错误折叠的蛋白质才能维持健康生长( Izumiꎬ
15 条 KEGG 通路中ꎬ分析结果显示ꎬ内质网中蛋
2019) ꎮ 已知ꎬsHSF 最 初 在 高 温 响 应 中 被 发 现ꎬ
参与应激反应和“ 记忆” ꎬ而现在普遍认为它们也 白质加工通道呈极显著富集了 9 条差异表达基
参与低温响应( Stief et al.ꎬ 2014) ꎮ 根据张宁等 因ꎬ且均为上调表达ꎬ发现了 3 类耐寒相关基因ꎬ
(2019) 通 过 对 比 过 表 达 小 热 激 蛋 白 的 番 茄 通过 分 析 推 测 出 红 阳 猕 猴 桃 通 过 提 升 sHSF、
( Lycopersicon esculentum) 植 株 和 正 常 植 株ꎬ 发 现 Hsp70、NEF 的表达量来提升其耐寒性ꎮ
小热激蛋白能够积极调动起来以对抗逆境胁迫ꎬ
达到提高番茄耐寒性的目的ꎮ 史洁玮等( 2020) 参考文献:
发现低温胁迫下ꎬ诱导番茄小热激蛋白基因 CI ̄
HSP17.7 含量上升ꎬ并通过糖含量的变化使番茄 CHEN XWꎬ 2017. Obtaining cold ̄tolerant mutants of Puffin
果实的耐寒性增强ꎮ Waters 等( 1996) 证实了寒 tares using EMS mutagenesis [ D ]. Nanjing: Nanjing
Agricultural University. [陈祥韦ꎬ 2017. 利用 EMS 诱变技
胁迫能诱导植物 Hsp70 的 mRNA 与蛋白质的合
术获得海雀稗耐寒突变体 [D]. 南京: 南京农业大学.]
成ꎮ 宫伟 娜 等 ( 2009) 发 现 紫 茎 泽 兰 ( Ageratina GONG WNꎬ 2009. The role of heat stress protein genes in the
adenophora) 在冷胁迫下ꎬ不同分子量热激蛋白基 invasive plant Zingiber officinale during low temperature
stress [ D ]. Beijing: Chinese Academy of Agricultural
因通过保护功能蛋白的活性进而增强紫茎泽兰
Sciences. [宫伟娜ꎬ 2009. 低温胁迫过程中入侵植物紫茎
的低温适应能力ꎮ 同时ꎬ在水稻( Oryza sativa) 的 泽兰热激蛋白基因的作用 [D]. 北京: 中 国 农 业 科
相关研究中发现ꎬ冷胁迫前后热激水稻幼苗的胚 学院.]
HU SMꎬ ZHOU YSꎬ KANG HYꎬ 2019. Mutagenesis screening
根可 以 明 显 提 升 幼 苗 胚 根 的 耐 寒 性 ( Saltveitꎬ
of cold ̄tolerant mutants in Dendrobium ferruginum by diethyl
2001) ꎮ 而 NEF 是一种 Hsp70 结合蛋白ꎬ通过介
sulfate [J]. Jiangxi Agricꎬ (18): 114-115. [胡松梅ꎬ 周永
入体内分子伴侣体系使之具有稳定细胞质 Hsp70 胜ꎬ 康和英ꎬ 2019. 硫酸二乙酯诱变筛选铁皮石斛耐寒突
的功能ꎬ其缺失可导致 Hsp70 的降解( 刘霞霞等ꎬ 变体的研究 [J]. 江西农业ꎬ (18): 114-115.]
2017) ꎮ 进一步推测出ꎬ受到冷胁迫后的红阳猕 HUANG YHꎬ SHI XZꎬ LI GYꎬ et al.ꎬ 2016. Investigation and
analysis of freezing damage to kiwifruit at the southern foot of
猴桃耐寒突变体植株蛋白酶体降解能力加强ꎬ这
Taishan in 2016 [J]. Deciduous Fruitsꎬ 48(6): 17-19. [黄
可能是由于蛋白质与在胁迫下形成的热激蛋白 永红ꎬ 史修柱ꎬ 李桂云ꎬ 等ꎬ 2016. 2016 年泰山南麓猕猴
大分子寡聚物 sHSF 相互作用ꎬ从而使蛋白质的 桃冻害调查与分析 [J]. 落叶果树ꎬ 48(6): 17-19.]
进一步聚合得到抑制ꎬ并与 Hsp70、NEF 等其他分 IZUMI Mꎬ 2019. Heat shock proteins support refolding and
shredding of misfolded proteins [J]. Plant Physiolꎬ 180(4):
子伴侣在一定条件下帮助蛋白重新折叠ꎬ进而维
1777-1778.
持蛋白质的正常结构和功能ꎬ从而达到增强其抗 LI HLꎬ WANG JHꎬ ZHANG WMꎬ et al.ꎬ 2021. Frost damage
寒性的目的ꎮ 结合 EMS 诱导红阳猕猴桃耐寒突 indicators of fruiting mother branches of the dominant variety
变体及转录组分析ꎬ以上研究结果为红阳猕猴桃 kiwifruit under simulated low temperature [ J ]. J Appl
Meteorol Climatolꎬ 32(5): 618-628. [李化龙ꎬ 王景红ꎬ 张
耐寒种质资源选育及耐寒分子机制研究提供了 维敏ꎬ 等ꎬ 2021. 模拟低温下主产品种猕猴桃结果母枝冻
一定的实验材料及理论参考依据ꎮ 害指标 [J]. 应用气象学报ꎬ 32(5): 618-628.]