甘蔗DELLA蛋白GAI基因的蛋白表達及純化

方金蘭，柴哲，陳保善，張木清

(1.廣西大學生命科學與技術學院，南寧 530004；2.亞熱帶農(nóng)業(yè)生物資源保護與利用國家重點實驗室，南寧 530004；3.廣西生物學重點實驗室，南寧 530004）

0 引言

赤霉素（Gibberellin,GAs）是調節(jié)種子萌發(fā)、莖伸長、開花等生長發(fā)育過程的四環(huán)二萜植物激素，DELLA蛋白是GA 信號途徑的負調節(jié)轉錄因子[1]。DELLA 蛋白由N 端DELLA 調節(jié)結構域和C 端GRAS（GAI、RGA和SCRECROW）功能結構域組成[2-5]。N端DELLA 調節(jié)結構域包含DELLA、TVHYNP和polyS/T/V，GRAS功能結構域包含核定位信號肽，兩個亮氨酸七肽重復基序（LHR1和LHR2）以及PFYRE和SAW 基序[6]。N 端結構域的缺失增加了DELLA抑制作用，導致植株出現(xiàn)半矮化[3]。GRAS功能域的突變導致缺失DELLA抑制功能，出現(xiàn)高或細長的植物表型。DELLA 蛋白與植物體內轉錄因子蛋白相互作用來調節(jié)植物生長發(fā)育等過程，例如PHYTOCHROME INTERACTING FACTOR3（PIF3）、PIF4、PIF1/5、ALCATRAZ（ALC）、JASMONATE ZIM DOMAIN1(JAZ1)、SPATULA（SPT）、BRASSINOOZALE-RESISTANT1（BZR1）、SCARECROW-LIKE3（SCL3）[7-15]。DELLA 蛋白不僅在赤霉素信號途徑中發(fā)揮重要作用，同時還參與乙烯信號響應和脫落酸信號途徑。

近年來關于DELLA 蛋白的研究頗多。除了上述功能外，DELLA 蛋白在植物生物脅迫、非生物脅迫、下胚軸彎鉤結構的形成等方面也發(fā)揮著重要作用。Huang 等[16]研究發(fā)現(xiàn)，在水稻中，DELLA 蛋白通過與NAC蛋白互作影響纖維素的合成，并且說明了這一調控模式在植物中是保守的。在擬南芥中，RGL2能調節(jié)胚乳細胞的擴增，調控種子過渡到幼苗的過程[17]。與野生型相比，過表達WRKY45基因的擬南芥轉基因植株更早衰老，相反，wrky45突變體延遲衰老，而DELLA蛋白能抑制WRKY45蛋白降低衰老葉片的衰老速度[18]。

甘蔗是重要的糖料和能源作物，90%的糖產(chǎn)量來源于甘蔗（http://faostat.fao.org/）。除此之外，甘蔗還廣泛應用于能源、有機肥料、飼料等[19]?！?br>