植物14-3-3基因家族的进化和功能分析

14-3-3蛋白家族结构非常保守，被认为广泛存在于所有真核生物的各组织器官中。已有研究表明，14-3-3蛋白可以和上百种蛋白进行相互作用,作为许多细胞进程的重要调节因子参与植物生长发育、细胞周期调节、细胞凋亡和信号转导等多个调控网络。植物14-3-3蛋白家族包括两大类：Epsilon group和Non-epsilon group。我们对这两类蛋白序列进行了进一步的分析，发现这两类蛋白有明显的更小亚类分布，并且不同的亚类包含有不同的模体。从对水稻和拟南芥中的14-3-3基因的分析结果来看，这两类基因在染色体上的分布以及外显子数目明显不同，我们认为这两类蛋白有着不同的进化历史。达尔文正选择在蛋白进化过程中起着很重要的作用，我们对两类蛋白受到的正选择进行分析，分别发现了一些受到正选择的位点，这些位点可能在两类蛋白的进化过程中起着关键作用。水稻是最主要的粮食作物之一，水稻14-3-3基因包含8个成员：GF14a、GF14b、GF14c、GF14d、GF14e、GF14f、GF14g和GF14h。我们选取其中的OsGF14c作为研究对象，对水稻14-3-3的功能做一定探讨。OsGF14c基因位于水稻8号染色体上，cDNA全长1154bp,编码256个氨基酸。序列分析表明该基因与酵母同源基因BMH2有71%的同源性，我们将OsGF14c转入BMH2缺陷型酵母中，发现可以互补酵母14-3-3缺陷的表型。同时对OsGF14c所做的酵母双杂交实验表明，蛋白本身在体外可以形成同源二聚体。GFP融合基因稳定表达结果显示，OsGF14c定位在细胞质中。为了更好的研究该基因的功能，我们通过构建的过表达载体异源转化拟南芥，得到纯合体后我们进行了一系列的胁迫和激素处理。激素、PEG8000、LiCl和甘露醇处理的植株均未表现出明显的表型，而NaCl、KCl处理后的植株表现出盐敏感的表型。