DnaJ蛋白最初是在大腸桿菌中鑑定的一種大小約為41kDa的熱休克蛋白,其蛋白家族是分子伴侶中最多樣化的家族,在蛋白質摺疊和各種生理活動的調節中扮演了重要角色,且在植物發育和脅迫應答中發揮重要作用。DnaJ家族蛋白已在許多物種中廣泛研究,例如人類,果蠅,蘑菇,西紅柿和擬南芥等,但其在小麥中的作用以及其與植物病毒之間的相互作用機制卻鮮少有研究。
近期,寧波大學陳劍平團隊完成的題為“Genome-wide identification and analysis of the regulation wheat DnaJ family genes following Wheat yellow mosaic virus infection”的研究論文在Journal of Integrative Agriculture (《農業科學學報》英文,JIA) 2022年1期正式發表。
該研究鑑定了236個TaDnaJs,並對其保守結構域,基因結構、蛋白質基序、蛋白質結構、染色體定位和共線性以及順式作用元件進行了全基因組分析,進一步探究了DnaJ蛋白介導的脅迫耐受性和敏感性的分子機制,DnaJ基因可能參與了植物對非生物和生物脅迫的抗性,該研究提高了對TaDnaJ基因表達譜的認識。
該研究根據分析結果,將236個TaDnaJs按其結構域分成DJA、DJB和DJC三組,並從分組中隨機選擇了6個基因進行組織特異性分析和激素脅迫下的基因表達譜分析,結果表明TaDnaJ基因在不同組中存在組織差異表達,DJA組的基因表達集中在頂部葉片,對ABA和GA更為敏感;DJB組的基因表達水平在根和種子中最高,對ABA更為敏感;DJC組中的基因表達在小麥葉片中最高,其次是根和種子,對SA和GA最敏感。另外隨機選擇了17個基因分析植物病毒侵染後基因表達水平的變化,結果顯示,在測試的17個TaDnaJ基因中,有16個基因在小麥黃花葉病毒(WYMV)侵染後呈現上調錶達,這表明TaDnaJ家族可能參與了植物防禦反應。隨後的酵母兩雜交實驗驗證了WYMV NIa、NIb和7KD蛋白與WYMV侵染後表達水平變化最顯著的TraesCS7A02G506000相互作用,該研究為TaDnaJ家族與植物防禦機制之間的研究提供了一定的研究基礎。
寧波大學植物病毒學研究所鍾凱麗博士、羊健研究員為該文章的通訊作者,寧波大學植物病毒學研究所劉婷婷為第一作者。該研究得到國家重點研發計劃(2018YFD0200507,2017YFD-0201701,2018YFD0200408)、中國國家自然科學基金(31901954)、寧波市自然科學基金(2019A610415) 2019A610410)、國家轉基因生物學重點專案(2016ZX08002-001)、中國現代農業產業技術體系(CARS-03)和寧波大學王寬誠基金的資助。
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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311920634992
Cite the article:
LIU Ting-ting, XU Miao-ze, GAO Shi-qi, ZHANG Yang, HU Yang, JIN Peng, CAI Lin-na, CHENG Ye, CHEN Jian-ping, YANG Jian, ZHONG Kai-li. 2022. Genome-wide identification and analysis of the regulation wheat DnaJ family genes following wheat yellow mosaic virus infection. Journal of Integrative Agriculture, 21(1): 153–169.
研究團隊簡介
省部共建農產品質量安全危害因子與風險防控國家重點實驗室依託浙江省農業科學院與寧波大學聯合建設。實驗室主要圍繞我國東部沿海地區主要優勢和特色農產品的質量安全危害因子汙染機理、質量安全風險評估、質量安全過程控制3個研究方向的重大科學問題和共性關鍵技術開展高水平研究。
實驗室充分發揮兩家依託單位各自優勢,積極探索理論創新、技術創新、產品創新與管理創新,建立了多學科交叉合作、基礎研究與應用研究有機結合的協同創新模式,科研成果持續產出,在禾穀多黏菌與大麥和性花葉病毒內在關係研究方面,攻克了自上世紀50年代起一直未取得突破的科學難題,為真菌傳植物病毒研究和防治奠定了基礎;在農產品質量檢測技術方面技術優勢明顯,建成了動物源產品中農藥殘留檢測領域唯一的國家基準實驗室;在農業病蟲害防控方面,率先構建了新型生態工程技術,連續被推薦為全國主推技術。
目前,實驗室科研實驗室面積3.8萬平米,擁有儀器總值達1.45億元,10萬元以上儀器299臺套。擁有高水平專職科研人才60餘人,其中院士1人、獲國家人才計劃創新團隊1個、省部級創新人才和團隊6個,其他省部級人才20人次。實驗室先後承擔國家重點研發計劃、國家自然科學基金等國家級專案113項、省部級專案270項,累計科研經費3.3億元。獲得國家科技進步獎二等獎1項,部省級自然科學和科技進步獎一、二等獎6項;獲授權專利149件,制定國家標準8項、行業標準20項;發表SCI論文575篇,其中影響因子大於5論文100篇、大於10論文4篇。
https://mp.weixin.qq.com/s/LJLvj2Idody6JVmJDHR-sQ
Journal of Integrative Agriculture (《農業科學學報》(英文), JIA) 由中華人民共和國農業農村部主管,中國農業科學院與中國農學會主辦,中國農業科學院農業資訊研究所承辦。綜合性英文學術期刊,月刊。創刊於2002年,主編為中國工程院院士萬建民。JIA主要欄目有作物學、園藝、植物保護、動物科學、動物醫學、資源環境、食品科學、農業經濟與管理等,刊稿型別有綜述、研究論文、簡報以及評述等。全部論文在Elsevier-ScienceDirect (SD)平臺OA出版。最新SCI影響因子2.848,位於SCI-JCR農業綜合學科Q1區,中科院分割槽農林類期刊二區。2016年以來先後獲得中國科協等部委 “提升計劃”“登峰計劃”“卓越計劃”專案支援。