泛素途径对植物种子大小的调控.pdf

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1、·82·济宁医学院学报2017年4月第40卷第2期JJiningMedUniv，April2017，Vol.40，No．2DOI:10．3969/j．issn．1000-9760．2017．02．002·博士论坛·*泛素途径对植物种子大小的调控张萌韩爱忠(济宁医学院协同创新中心，济宁272067)张萌，汉族，山东泰安人，1990年11月出生。2006年本科就读于青岛大学，2010年考入山东农业大学生命科学学院，硕博连读。读博期间的研究方向为植物抗逆与分子基础，主要研究内容为泛素系统关键组分TaUb2和TaPUB1在植物抗逆方面

2、(包括非生物胁迫和生物胁迫方面)的机制研究。相关文章发表在《PlantPhysiologyandBiochemistry》、《PhysiologicalandMolecularPlantPa-thology》、《PlantScience》等杂志上。2015年进入济宁医学院出生缺陷研究与转化协同创新中心工作至今，现主要从事临床基因扩增检验实验室基因检测相关工作。摘要种子大小是影响作物产量的关键因素，并且在植物进化适应过程中也起到至关重要的作用。植物种子包括胚、胚乳和种皮3种具有不同遗传特性的结构。因此，种子的大小是由胚、胚乳和母

3、本组织的生长共同协调决定的。近年来研究发现拟南芥和水稻等模式植物中的泛素途径相关因子也参与种子大小的调控。泛素途径对种子大小调控的研究为深入了解植物种子大小调控机理提供重要思路，也将为作物高产育种提供理论基础。关键词泛素;泛素受体;E3连接酶;26S蛋白酶体;种子大小中图分类号:Q944文献标识码:A文章编号:1000-9760(2017)04-082-06Ubiquitin-mediatedcontrolinseedsizeZHANGMeng，HANAizhong(CollaborativeInnovationCenter，

4、JiningMedicalUniversity，Jining272067，China)Abstract:Seedsizeisakeyfactorforcropyield，andisalsocrucialforplantevolution．Plantseedsizeiscomposedofthreepartssuchastheembryo，theendospermandseedcoat，allofwhichisdifferentgeneticbackground．Therefore，inhigherplants，theseeds

5、izeiscontrolledbythegrowthoftheabovethreecompositions．Ｒecentstudiesfindthatsomefactorsinvolvedinubiquitin/26Sproteasomesystem(UPS)candeterminetheseedsizeinArabidopsis，rice(Oryzasa-tiva)andsomeotherplants．ThestudyofUPSinseedsizeregulationoffersinsightsintothemechanis

6、mofseedsizecon-trolinplants．Inaddition，itwillprovideatheoreticalbasisforhighyieldbreedingofcrops．Keywords:Ubiquitin;Ubiquitinreceptor;E3ligase;26Sproteasome;Seedsize育是一个复杂的生理过程，包括二倍体胚、三倍体引言［3-4］胚乳和外周母体组织的发育。种子是由胚、胚种子是被子植物生命周期的一个重要过程。乳和种皮3部分组成(图1)。这3部分的发育过种子含有植物的基本结构

7、。优异的种子能够为植程最终影响着种子大小。在过去几十年，人们就开物生长提供足够的营养、提高活力，因此在种苗时始大量分析和利用种子大小进行育种，但对决定种具有更强的抵抗外界不良环境的能力。另外，种子子大小的具体分子机理尚不清楚。直到近年来，研［1-2］大小也是重要的产量性状。高等植物种子发究人员才陆续鉴定出调控种子大小的一些基因，这些基因的表达会影响外周母本组织以及胚和胚乳*［基金项目］济宁医学院青年扶持基金(JY2016KJ025Y)济宁医学院学报2017年4月第40卷第2期JJiningMedUniv，April2017，V

8、ol.40，No．2·83·［5-8］的发育。系统主要由泛素、泛素活化酶(E1)、泛素结合酶(E2)、泛素连接酶(E3)和26S蛋白酶体组成。UPS是植物中最重要的蛋白质降解途径之一，可以特异性地降解无功能多肽，参与信号转导、细胞周［11-13］期和逆境胁迫响应等多种生理过程