脯氨酸羟化酶GhP4H2在棉花纤维发育中的功能研究

高璐; 许文亮

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脯氨酸羟化酶GhP4H2在棉花纤维发育中的功能研究

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阿拉伯半乳聚糖蛋白(arabinogalactan proteins,AGP)在棉花纤维发育过程中发挥重要作用.AGP由富含羟脯氨酸的主链蛋白和大量II型阿拉伯半乳聚糖(arabinogalactan,AG)侧链组成,其合成过程要经历2次翻译后修饰,首先是氨基酸主链上的脯氨酸被脯氨酸羟化酶(prolyl-4-hydroxylases,P4H)羟基化,随后在糖基转移酶(glycosyltransferases,GT)催化作用下将阿拉伯半乳聚糖或寡糖添加到羟脯氨酸残基上.我们前期利用P4Hs的抑制剂处理棉花离体胚发现,棉纤维伸长受到抑制,暗示P4H参与棉纤维生长发育过程.为深入研究P4H在棉纤维发育中的功能,我们从棉花中分离鉴定了1个在棉纤维发育过程中高量表达的脯氨酸羟化酶基因GhP4H2.本研究分别构建了GhP4H2过表达和RNA interference(RNAi)载体,通过农杆菌介导法转化棉花,获得转基因植株,发现过表达转基因棉花株系T1～T3代成熟棉纤维变短,AGP含量增加,AG多糖侧链也发生变化.对过表达转基因植株和野生型植株棉纤维的转录组分析表明,GhP4H2正调控包括AGP在内的细胞壁糖蛋白基因的表达.基于以上研究,我们推测GhP4H2可能主要通过影响AGP糖链组分调控棉纤维生长发育.

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来源
《作物学报》 |2021年第7期|1239-1247|共9页
作者
高璐; 许文亮;
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作者单位

华中师范大学生命科学学院 / 遗传调控与整合生物学湖北省重点实验室湖北武汉 430079;

山西农业大学小麦研究所山西临汾 041000;

华中师范大学生命科学学院 / 遗传调控与整合生物学湖北省重点实验室湖北武汉 430079;

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正文语种 chi
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关键词
棉纤维; 阿拉伯半乳聚糖蛋白; 脯氨酸羟化酶;

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