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梨幼果FWL1膜系統酵母雙雜交三框cDNA文庫構建及互作蛋白的篩選

2022-12-21 16:28賽靜憶溫玥郝志超田嘉
新疆農業科學 2022年8期
關鍵詞:雙雜交離心管文庫

賽靜憶,溫玥,郝志超,田嘉

(新疆農業大學園藝學院,烏魯木齊 830052)

0 引言

【研究意義】果實大小為數量性狀遺傳,是由細胞大小和細胞數目共同決定的[1-3]。庫爾勒香梨(PyrussinkiangensisYu)為薔薇科(Rosaceae)梨亞科(Pomoideae)梨屬(Pyrus.L)植物,是新疆特色水果之一[4]。庫爾勒香梨皮薄肉脆、獨特芳香、耐貯藏等,但果實偏小,平均單果重僅為100 g 左右,且可食部位較少。不同大小香梨果實經濟價值差異較大。Fw2.2(fruit weight2.2)基因是影響果實大小中最重要的數量性狀基因之一,在細胞分裂時期對細胞數目進行負調控,占整個果實大小變異的30%。但該基因為膜蛋白,不能直接行使其功能。分析研究梨FWL(fruit weight2.2-like)同源基因與其互作蛋白之間的關系,構建梨幼果FWL1 膜系統酵母雙雜交三框cDNA 文庫,對研究FWL1基因調節果實大小機理有重要意義?!厩叭搜芯窟M展】目前已經發現了多個與果實大小性狀關聯的基因,以不同方式影響植物生長發育,調控果實大小。目前,從番茄中分離的fw2.2 是目前已知調節果實大小最關鍵的基因。細胞分裂時期,在小果野生種表達量較高,在大果栽培品種中表達量較低,影響細胞數目,負調控果實大小,占整個果實大小變異的30%。fw2.2為細胞膜蛋白,不能直接行使其功能,通過酵母雙雜交表明,與酪蛋白激酶II(CKII)調節亞基的同源蛋白相互作用[5],調節細胞周期,進一步影響果實質量與體積[6]。李志超等[7]從酸漿屬中分離了fw2.2 的同源基因,命名為Physalis Organ Size2(POS2),POS2不但影響果實大小,對其他組織和器官大小也具有負調控作用。POS2 同樣為細胞膜蛋白,與PhysalisfloridanCKⅡβ1(PfCKⅡβ1)和MADS-box轉錄因子PfAGAMOUS-like(PfAG2)等蛋白發生互作,而PfAG2 能抑制PhysalisfloridancyclinD2;1(PfCyclinD2;1)的表達,對細胞分裂起到調控作用[7]。除了番茄與酸漿屬,fw2.2 同源基因在水稻、玉米、鱷梨、大豆等物種中相繼被分離出[8-11],且皆具備調控細胞分裂、控制果實大小的作用。酵母雙雜交技術是一種檢測蛋白質互作的技術方法,目前已被應用在多個物種上。雷海英等[12]研究玉米中心蛋白(Zea maysL.centrin,ZmCEN)的生物學功能構建了玉米的酵母雙雜交cDNA文庫,篩出28個和ZmCEN有互作關系的蛋白質。王洋等[13]構建了番茄cDNA 酵母雙雜交文庫,篩選出了6個與Pti4 互作的轉錄因子。鄭巧玲等[14]構建了山葡萄低溫誘導酵母雙雜三框cDNA 文庫,篩選出VaPYL9 與VaCIPK18 有互作關系?!颈狙芯壳腥朦c】前期從梨中分離出梨3個fw2.2 同源基因FWL[15-16],但其調控梨果實大小機理尚不明確。需研究梨FWL1基因與其互作蛋白作用機理?!緮M解決的關鍵問題】以杜梨、庫爾勒香梨、鴨梨、早美香果實細胞分裂關鍵時期果肉組織為材料,構建梨幼果FWL1 膜系統酵母雙雜交三框cDNA 文庫,篩選出與梨FWL1 互作的蛋白,為梨FWL1基因調節果實大小機理提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 梨

杜梨、庫爾勒香梨、鴨梨、早美香由新疆庫爾勒市香梨研究中心科研實驗基地采摘。每個品種分別選取一棵樹勢適中、生長狀況良好、管理水平一致的10年生樹,在果肉細胞分裂關鍵時期(授粉后15 d),每個品種分別采摘30個果實,去皮將果肉部分切下后立即置于液氮中,置于-80℃冰箱中保存備用。

1.1.2 主要試劑

Oligotex mRNA Kits(Qiagen,德國)、DEPC 水(Beyotime,中國)、無水乙醇(國藥,中國)、Normal-RunTMprestained 250 bp-I DNA ladder(上海捷瑞,中國)、NormalRunTMprestained 250 bp-II DNA ladder(上海捷瑞,中國)、Supscript double stand cDNA Kit(invitrogen,美國)、Trimmer-2 cDNA normalization Kit(Evrogen,俄 羅 斯)、μltraPureTM Phenol:Chloroform Isoamyl:Alcohol(25:24:1,v/v)(sigma,美國)、pBT3-SUC(DUALsystemsBioTech,瑞士)、pBT3-STE(DUALsystemsBioTech,瑞士)、真核表達菌株NMY51(DUALsystemsBioTech,瑞士)、YPDA(陜西普因特,中國)、SD/-Leu with Agar(陜西普因特,中國)、SD/-Leu/-Trp with Agar(陜西普因特,中國)、SD/-Ade/-His/-Leu/-Trp with Agar(陜西普因特,中國)、釀酒酵母感受態制備及轉化試劑盒(陜西普因特,中國)、3AT(Sigma,美國)、X-a-gal(Goldbio,美國)、Cycle-Pure Kit(OMEGA,中國)、TransStartFastPfu DNA Polymerase(全式金,中國)、Quick-Cloning MIX(陜西普因特,中國)、TransFastTaq DNA Polymerase(全式金,中國)。

1.1.3主要儀器

臺式高速冷凍離心機(eppendorf,德國)、移液器(eppendorf,德國)、各型號離心管(Axygen,美國)、PCR儀(東勝,中國)、電轉化儀(eppendorf,德國)、精密生化培養箱(上海精宏,中國)、恒溫搖床(上海知楚,中國)、高速冷凍離心機(湖南湘儀,中國)。

1.2 方法

1.2.1 RNA提取

將杜梨、庫爾勒香梨、鴨梨、早美香的幼果果肉組織放入帶有液氮的研缽中,充分研磨至粉末狀。選擇Trizol 法對細胞的總RNA 進行提取,將洗脫下的RNA 取5μL 用于瓊脂糖凝膠電泳的檢測,其余放置在-80℃貯存。經NanoDrop 2 000核酸分析儀對總RNA的質量及其濃度鑒定。

1.2.2 mRNA分離

參照Oligotex mRNA Kits 說明書對mRNA 進行分離。

1.2.3 cDNA合成

在預冷的0.5 mL 無菌離心管中加入2μL mRNA 樣品、1μL 的SMART ⅣOligonucleotide 及1μL 的CDS-3M PCR Primer,將其混勻后放入離心機內進行離心,將混合物于管底聚集,之后72℃,2 min,接著置冰上2 min,再次瞬時離心,讓其均聚集于管底,向每一個管中加入2 μL 的5×First-Strand Buffer、1μL 的DDT(20 mM)、1μL 的dNTP Mix(10 mM)、1 μL 的PowerScriptTMReverse Transcriptase,輕輕吹吸使其充分混合,瞬時離心,42℃保育1 h,將離心管擱至在冰上,合成cDNA第一鏈。取一個新的離心管(0.5 mL)預冷,轉入2μL 反轉錄產物,將其擱至冰上,準備進行后續步驟。

采用LD PCR對cDNA擴增,獲得雙鏈cDNA,將PCR 儀預熱至95℃。在0.5 mL 反應管中加入以下試劑。表1

表1 二鏈合成cDNA所需試劑Table 1 Reagents required for two strand cDNA synthesis

輕彈離心管,瞬時離心,將管內物質集中在離心管的底部,滴入2 滴礦物油,覆蓋管內物質,PCR 95℃預熱后擴增,擴增步驟為95℃1 min,95℃10 s,68℃6 min(每過1個循環延伸時間增加5 s),20個循環,68℃5 min,16℃10 min。取5μL的產物進行電泳鑒定。

1.2.4 均一化處理

1.2.4.1 二鏈PCR產物純化

使用QIAquick PCR Purification Kit 對二鏈PCR 產物純化。按照5:1 的體積比例將PBI 溶液加入到PCR反應物內,將體系混合后加入吸附柱的膜上,10 000 r/min,1 min,棄濾液,加入0.75 mL PE Buffer 于膜上,10 000 r/min,離心1 min,取一個新的收集管,加入12μL純化水于膜上。

1.2.4.2 雜交

在0.2 mL 無菌離心管中加入12μL SMARTprepared ds cDNA(1 200 ng of dissolved cDNA)、4μL 4×Hybridization buffer,混勻后瞬時離心,將其平均分為4 份,各滴入2 滴礦物油,13 000 r/min,室溫離心2 min,于98 ℃下溫浴2 min,之后在68 ℃下溫浴5 h。

1.2.4.3 DSN處理

將1/2 倍(1 μL DSN storage buffer 與1 μL DSN混勻)置于冰上,68℃預熱DSN master buffer,在每個PCR 管中加入5 μL 預熱的DSN master buffer,混合至均勻,瞬時離心,之后迅速置于68℃,保溫10 min。在管1(DSN1)中加入1 μL DSN 酶液,管2(DSN1/2)中加入1 μL 1/2DSN 酶液,管4(Control)中加入1 μL DSN storage buffer,管3(DSN1/4)不添加試劑,將其分別置于68℃保溫25 min,加入10μL stop solution于每個管中,充分混合后瞬間離心,68℃下保溫5 min,將PCR 管置于冰上并添入20μL純化水行充分混合。

1.2.4.4 第1次PCR擴增經DSN處理的樣品

對每個樣品,在無菌的PCR 管內加入第1 次擴增的試劑。

將管內混合物混勻后瞬間離心。開始第1次PCR擴增,步驟為95℃1 min,95℃15 s,68℃6 min(每過1個循環延伸時間增加5 s),7個循環,68℃5 min。經對照以判斷PCR的最適循環數,將剩余的樣品擱于冰上保存。表2

表2 PCR擴增所需試劑Table 2 Reagents required for PCR amplification

1.2.4.5 第2次PCR擴增經DSN處理的樣品

加入20μL純化水于1倍酶處理的2μL PCR樣品中,混合均勻后加入第2 次擴增的試劑,混勻,PCR 程序:95℃1 min,12個循環,95℃15s,66℃20s,72℃3min,接著64℃15s,72℃3min,取5μL電泳測定。

1.2.5 PCR產物純化及二鏈回收

用QIAquick PCR Purification Kit 進行純化,加41μL無菌水至膜上溶解,離心,測定濃度。二鏈回收用1×TAE 配置1%瓊脂糖膠,點上Marker,隔一個以上泳道點樣品,70 V 電壓2 h,將Marker切下用含EB的電泳液染色15 ~20 min,用牙簽標上1K、3K 的位置,對照樣品切下1 ~3K 的區域,稱取膠的重量。用QIAquick Gel Purification Kit純化,按照膠100 mg約等于100μL計算。加進3倍體積的QG buffer,至50℃水浴10 min,直到膠全部融解,每2 min 進行顛倒混合均勻1 次,將化開膠液加至柱子,10 000 r/min 離心1 min,棄過濾物,在柱子膜上加750μL PE buffer,10 000 r/min,離心1 min,棄過濾物,12 000 r/min 甩干1 min,在膜上加15μL無菌水,12 000 r/min,1 min,保留濾下液體,確認其濃度。

1.2.6 cDNA與載體的連接

利用同源重組的方法,將3μL酶切后的線性化三框載體pPR3-N(雙雜交)與上步中7 μL 的cDNA混合,取5μLInfusion重組酶、5μL水,將其充分融合后放入50 ℃中1 h,取2μL 蛋白酶K 對重組酶滅活,再加入78μL無菌水,將總體積加至100μL,之后依次加入1μL Glycogen(20μg/μL)、50μL 7.5 M NH4OAC、375μL 100%ethanol,充分混合,將其放在-80℃中至少1 h,在4℃下16 000 r/min 離心30 min,棄上清,加入150 μL70%的乙醇,在4℃下,16 000 r/min,離心3 min。再次重復這個過程,棄上清,保持cDNA沉淀,置室溫下5 ~10 min 晾干cDNA,取10 μLDEPC 水重懸cDNA,用槍對其進行30 ~40 次吹吸,瞬時離心2 s 后對cDNA進行收取,即刻放置于冰上。

1.2.7 電轉化大腸桿菌感受態細胞

在-80℃下放入1 mm 電擊杯(Bio-Rad)進行30 min 的預冷處理,將感受態細胞50μL 及重組產物2.5 μL 在電擊杯放在冰上的前提下一同放入杯內,持續放置45 min,經電轉化儀(Bio-Rad)電擊后,立即加入1 mL LB 培養基,將4次轉化后的菌液轉移至一個新的15 mL 離心管內,并加入培養基至5 mL,于37℃,225 ~250 r/min 培養1 h以上,之后把培養物稀釋10、100、1 000、10 000倍,將不同倍數的稀釋液分別涂10μL于平板上,其余置4℃過夜,也可倒上甘油使濃度至20%,于-80℃保存。

1.2.8 酵母雙雜交文庫質量及滴度檢測

稀釋經過轉化的10μL原液至1 000倍,將其中100μL 涂在LB 平板上(具有氨芐抗性),次日統計算出文庫的庫容量(CFU/mL=平板上的克隆數/100μL×1 000 倍×1×103μL、文庫總CFU=CFU/mL×文庫菌液總體積mL)。擴增挑取的單克隆,用電泳對PCR 產物大小檢測以鑒定插入片段的大小。稀釋原核文庫菌液10μL至106倍,將其中的100μL 涂在LB 平板上(含A+抗性平板),37℃過夜培養,次日統計,文庫滴度CFU/mL=平板上的克隆數/100μL/10μL×106倍×1 000μL。

1.2.9 誘餌載體構建

利用前期克隆的梨果實大小相關基因FWL1(Genebank 收錄號為:KM249876)[15],根據pBT3-N、pBT3-C、pBT3-SUC、pBT3-STE 四個載體分別設計梨FWL1 基因全長設計引物,并以cDNA 為模板進行擴增,擴增過程為:95℃5 min,95℃30 s、56℃30 s、72℃2 min(該過程30個循環),72 ℃10 min。之后對PCR產物純化回收。對pBT3-N/C/SUC/STE 載體進行酶切,按照線性化載體(pBT3-N/C/SUC/STE)50 ng、對應FWL1 cDNA50 ng、Quick-Cloning MIX2 5μL,補水至10μL 配置反應體系,用DNA 連接酶將PCR 產物與線性化pBT3-N/C/SUC/STE載體連接,55℃,20 min,30℃,30 min,取1.5 mL EP 管置于冰上,轉化至Top10感受態細胞中,再加入2μL 連接產物,用手指輕輕彈EP 管2 次,置于冰上30 min,42℃熱擊90 s,迅速置于冰上5 min,加1 mL LB 液體培養基,37℃,150 r/min,震蕩45 min,6 000 r/min 離心5 min,去上清,留100μL上清液吹打沉淀使之混勻,涂布對應抗性平板,37℃倒置過夜培養后挑取白色單克隆菌落搖菌,菌液PCR,各挑取陽性克隆斑至加有相應抗性5 mL LB 液體培養基的試管中,37℃,220 r/min培養12 h,小提質粒,用對應引物測序。表3

表3 PCR引物Table 3 List of PCR primers

1.2.10 誘餌表達載體自激活及功能測定

參考釀酒酵母感受態制備及轉化試劑盒(貨號PT1183)對NMY51 酵母進行感受態制備。將Carrier DNA 和pTSU2-APP 及pNubG-Fe65 混合,加入NMY51感受態和PEG/LiAc轉化液,制備好后重懸,各取100 μL 分別涂布DDO/X(SD/-Leu/-Trp/X-a-gal)、QDO/X 平板(SD/-Leu/-Trp/-His/-Ade/X-a-gal)平板,倒置于30℃培養箱內培養5d。對宿主(pTSU2-APP和pNubG-Fe65)檢測。

將構建好pBT3-N/C/SUC/STE-FWL1 四個載體分別與pOst1-NubI、pPR3-N 混合,分別加入Carrier DNA(10μg/mL),分成8組,加入NMY51感受態50μL和PEG/LiAc 轉化液500μL,制備好后重懸,1 ~4 組各取100 μL 分別涂布DDO(SD/-Leu/-Trp)及QDO/X(SD/-Leu/-Trp/-His/-Ade/Xa-Gal)平板,5 ~6 組取100 μL 涂布SD/-Leu 平板,并倒置于30℃培養箱內培養5 d,對其進行功能檢測和自激活檢測。

取1支EP管,加入500μL 0.9%NaCl溶液,從上述轉化NMY51[pBT3-N-FWL1&pPR3-N]平板挑取1 株狀態較好菌落挑入EP 管中,混勻,均稀釋OD值為0.1和0.01,并分別取2μL菌液分別點加在DDO、QDO/10mM3-AT、QDO/20mM3-AT、QDO/30mM3-AT、QDO/40mM3-AT、QDO/50mM3-AT平板上,30℃培養箱內培養3 d,觀察生長狀態。

1.2.11 互作蛋白的篩選

挑取NMY51(pBT3-N-FWL1)單菌落(直徑2 ~3 mm)于YPD Plus 液體培養基培養;用TE/Li-Ac 感受態制備液重懸。在CarrierDNA 加入文庫質粒,加入NMY51 感受態及PEG/LiAc 轉化液進行培養,最后用NaCl 重懸,各取10 μL 轉化液稀釋10 000 倍取100 μL 分別涂布DDO(SD/-Leu/-Trp)平板上,并倒置于30℃培養箱內培養5 d,統計轉化效率。將剩余轉化液全部涂布于80個QDO/50mM3-AT(SD/-Leu/-Trp/-His/-Ade/50mM3-AT)平板上,倒置于30℃培養箱內培養5 d,統計陽性克隆子。將篩選所得陽性克隆子分別轉接于100μL 0.9%NaCl溶液中,測OD600值,通過補加適量0.9%NaCl 溶液使OD600 值為1,各取1μL菌液接種于QDO/50mM3-AT平板上,30℃培養3 ~5 d,對陽性克隆統計。挑單斑接種裝有2 000μLSD/-Leu/-Trp 液體培養基中培養,220 r/min,30℃過夜培養,提取酵母質粒,將PCR 產物送測。

2 結果與分析

2.1 果肉組織總RNA提取

研究表明,28 S 與18 S 條帶明晰,RNA 沒有污染,較為完整??俁NA 經NanoDrop 2 000 測定后得出RIN≥7,A260/A280為2.01~2.08,其濃度及質量均達到要求。圖1

圖1 梨肉組織總RNA電泳Fig.1 Total RNA from pear fruit tissues separated on agarose gel

2.2 ds cDNA合成與鑒定

研究表明,ds cDNA 片段集中分布于250 ~2 000 bp,呈彌散狀,包含不同大小和豐度差異的mRNA取得有效反轉錄,符合建庫基本要求。圖2

圖2 LD-PCR 電泳Fig.2 LD-PCR amplification products by agarose gel electrophoresis

2.3 均一化ds cDNA鑒定結果

研究表明,經均一化處理過的ds cDNA 無特異性條帶的出現,其覆蓋片段長度范圍與未均一化處理的ds cDNA 一致,且出現亮度較為統一的彌散狀條帶,不同片段的轉錄產物拷貝數已被調節至相似數目。圖3

圖3 均一化ds cDNA電泳Fig.3 Normalized ds cDNA by agarose gel electrophoresis

2.4 文庫的構建及鑒定

研究表明,庫容為3×107CFU,大于1×107CFU,該文庫的庫容量較高。平均插入片段大于1 000 bp,陽性率≥98%,該文庫的重組率和隨機性符合要求。平板上菌落數量大于600個,該文庫滴度為≥6×108CFU/mL,文庫的各類指標符合基本要求。圖4

圖4 均長檢測Fig.4 Average length detection

2.5 誘餌表達載體自激活及功能檢測

2.5.1 宿主檢測

研究表明,無論在DDO/X 或QDO/X 平板上,均能生長出藍色菌落,宿主基因型狀態未發生突變,各報告基因能正常激活。圖5

圖5 宿主驗證Fig.5 Host validation

2.5.2 功能檢測和自激活檢測

研究表明,共轉組pBT3-N-FWL1 及pOst1-NubI和pBT3-N-FWL1及pPR3-N在DDO平板上能正常生長,在QDO/X 平板上能正常生長且變藍;共 轉 組pBT3-C-FWL1 及pOst1-NubI 和pBT3-C-FWL1 及pPR3-N 在DDO 平板上能正常生長,在QDO/X 平板上未能生長;共轉組pBT3-SUC-FWL1及pOst1-NubI和pBT3-SUC-FWL1及pPR3-N 在DDO 平板上能正常生長,在QDO/X 平上未能生長;共轉組pBT3-STE-FWL1 及pOst1-NubI和pBT3-STE-FWL1及pPR3-N在DDO平板上能正常生長,在QDO/X平板上只有少量菌斑變藍。pBT3-N一個載體可用。圖6

圖6 誘餌表達載體功能和自激活檢測Fig.6 Decoy expression vector function and self-activation detection

2.5.3 3-AT工作濃度檢測

研究表明,NMY51(pBT3-N-FWL1&pPR3-N)在QDO/50mM3-AT 平板上生長受到抑制。圖7

圖7 NMY51(pBT3-N-FWL1&pPR3-N)生長情況Fig.7 Growth of NMY51(pBT3-N-FWL1&pPR3-N)

2.6 文庫篩選

研究表明,每次篩選菌斑數>1 000,轉化率≥1.0×106CFU,共轉效率達到篩庫要求。圖8

圖8 篩庫轉化效率Fig.8 Screen storage conversion efficiency

2.7 酵母陽性克隆DNA提取和測序比對

研究表明,與梨FWL1 篩選互作蛋白長出了300個以上菌斑,在陽性克隆子轉接測序中,共計長出274個陽性克隆,共計272個陽性克隆測序成功,在NCBI 數據庫中進行BLAST 比對。有13個未知蛋白,6個蛋白出現頻率在10次以上,其中collagen and calcium-binding EGF domain-containing protein 1、metallothionein-like protein type 2、metallothionein-like protein(Met1)的預測功能顯示與細胞分裂有關。表4

表4 出現10次以上的梨FWL1互作蛋白及其功能預測Table 4 FWL1 interacting proteins of pear with more than 10 occurrences and their functional prediction

3 討論

酵母雙雜交技術多用來研究蛋白互作及蛋白質的結構與功能[17],也是迄今為止研究蛋白質互作中最常用的生物技術之一[18]。傳統酵母雙雜交系統適用于定位在細胞核內的互作蛋白。試驗研究的FWL1 基因定位于細胞膜,不能直接行使功能,而DUAL membrane 技術在原有酵母雙雜交系統的基礎上,利用分離的泛素系統(splitubiquitin)進行蛋白質相互作用的篩選,為膜蛋白互作研究提供了可能[19]。酵母雙雜交三框cDNA文庫通過在普通單獨文庫上逐個增添了一個堿基于上游引物上,使得其讀碼框后移一到兩位,用可能的3種讀碼框來表達克隆的cDNA,能夠更好的捕捉生物體內真實的讀碼方式,確保篩選出所有可以正確表達的插入片段,提升了文庫表達效率[20]。由于DSN 要求cDNA 片段長度和未經均一化處理的覆蓋范圍必須一致,能在不損壞大片段cDNA 的前提下,有效去除高豐度的cDNA[21],增加文庫內cDNA均一化程度。實驗利用同源重組的手段連接了合成的cDNA及通過酶切處理后的pPR3-N 載體?;蚪MDNA 多個序列與線性化DNA兩端具備同源性,這將大大提升后續重組連接的精確性。這種方法結合了其它連接方法的優點,降低了操作難度,提升了連接的效率,提升文庫的質量[22]。

判斷cDNA文庫質量的重要指標是文庫的庫容和重組cDNA 序列的完整性[23]。文庫當中的獨立重組子克隆數就是該文庫的庫容量,獨立重組子克隆數的數量代表了該文庫的覆蓋度。cDNA文庫最少應當含有1×106CFU 的庫容量[24],經檢測,研究所構建的梨幼果膜系統酵母雙雜交三框cDNA 文庫的庫容量為3×107CFU,大于1×106CFU。構建的炭疽菌侵染后刺葡萄果皮酵母雙雜交cDNA文庫、陸地棉酵母雙雜交cDNA文庫以及小麥酵母雙雜交cDNA 文庫的庫容量均大于1×106CFU[25-27]。研究所構建的梨幼果膜系統酵母雙雜交三框cDNA文庫符合建庫的基本要求。重組cDNA序列完整性由重組率與插入片段的長度共同組成[21]。構建的草莓果實酵母雙雜交文庫、劍麻酵母雙雜交cDNA 表達文庫以及Cf-19 介導的抗番茄葉霉病免疫應答酵母雙雜交cDNA文庫的平均插入片段長度均大于500 bp,且陽性重組率為92%以上[28-30]。研究構建的cDNA文庫經檢測,

平均插入片段大于1 000 bp,陽性重組率≥98%。文庫指標合格,符合后續篩庫的基本要求。

篩選的272個互作的候選蛋白中,collagen and calcium-binding EGF domain-containing protein 1、metallothionein-like protein type 2、metallothionein-like protein(Met1)的預測功能可能與梨果實細胞分裂有關。collagen and calcium-binding EGF domain-containing protein 1 為膠原蛋白和含鈣結合EGF域的蛋白,EGF為表皮生長因子(epidermal growth factor EGF)[31-32],EGF 可以促進細胞的增殖分化[33-34],龐實鋒等[35]將大豆油體和EGF 融合基因成功轉化進紅花細胞的基因組中,并證實表達的EGF 對一些細胞具有促細胞增殖活 性。 metallothionein- like protein type 2 和metallothionein-like protein(Met1)為金屬硫蛋白(metallothionein,MT),其功能為螯合重金屬離子及重金屬解毒,參與必須微量元素的儲存、運輸和代謝,參與激素和發育過程的調節等[36]。Yuan等[37-38]研究發現水稻OsMT2b 參與了植物體內細胞分裂素的調控,MT 可能在細胞的修復、生長和分化過程中起著金屬調節劑的作用[39]。梨FWL1可能與上述兩個蛋白互作后調節梨果實大小。

4 結論

利用DUAL membrane 系統構建梨幼果膜系統酵母雙雜交三框cDNA 文庫,文庫的庫容量為3×107CFU,平均插入片段大于1 000 bp,陽性率≥98%,均達到cDNA 文庫的建庫標準,符合后續篩庫的基本要求。誘餌載體無自激活功能,利用共轉化方法,篩選出272個與FWL1互作的蛋白質,其中collagen and calcium-binding EGF domaincontaining protein 1 和metallothionein-like protein可能與梨果實大小發育有關。

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