多肽配体R18促进水稻弱势籽粒灌浆的初步研究

• 作者: 张志兴 陈花 敏秀梅 许海龙 宋果 林文雄
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 水稻 弱势籽粒 灌浆 14-3-3蛋白 多肽配体
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 耕作栽培·生理生化
• 页码范围: 1332-1341
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2021.02049

摘要

14-3-3蛋白在植物生长发育中具有重要的调控作用, 其亚型GF14f在水稻弱势籽粒中高表达是其灌浆结实差的一个重要的原因。本研究首先通过分子对接的方式, 发现多肽R18与GF14f蛋白具有潜在的结合位点, 进而采用体外竞争性实验, 发现R18能够竞争性的与GF14f蛋白结合, 从而导致GF14f与SuS2、SS和AGPS三个互作靶蛋白间的结合力减弱, 与此同时, 体外酶活实验表明, 外源添加R18能够显著提高淀粉合成酶(StSase)、蔗糖合成酶(SuSase)和ADPG焦磷酸化酶(AGPase) 3个酶的活性。免疫共沉淀实验表明, R18在水稻籽粒中除了能和GF14f结合外, 还能与GF14b、GF14c、GF14d及GF14e结合, BiFC结果也证实了上述结果。籽粒灌浆期, 外源喷施60 mg L–1浓度的R18于弱势籽粒上, StSase、SuSase及AGPase酶活性显著提高, 弱势籽粒千粒重及结实率也显著提高。本研究结果表明, 多肽配体R18能够与14-3-3互作靶蛋白竞争性结合, 减弱14-3-3与靶蛋白间的结合力, 进而释放籽粒灌浆过程中蔗糖转化及淀粉合成途径中关键酶的活性, 从而有利于弱势籽粒灌浆充实。