·常规信息
基因(座)名称bZIP转录因子
bZIP transcription factor
基因符号RISBZ1; OsbZIP58
所在染色体7 (已克隆)

水稻碱性亮氨酸拉链蛋白(rice basic leucine Zipper factor, RISBZ1)醇溶谷蛋白框结合蛋白(rice prolamin box binding factor, RPBF)都是转录激活因子,在水稻体内可以协同调节种子贮藏蛋白(seed storage protein, SSP)基因的表达。

Kawakatsu一文中的RISBZ1,Onodera一文中的RISBZ1,Nijhawan一文和Ji一文中的OsbZIP58是同一个基因座

【表型特征】

RISBZ1 表达下调的转基因种子不透明,有皱褶。RISBZ1RPBF 表达同时下调的转基因植株表型更严重。

【基因克隆与生物学功能分析】

RISBZ1 位于7号染色体,cDNA 全长1786bp,包含有6 个外显子,编码一个由436 氨基酸组成的蛋白产物。产物含有碱性亮氨酸拉链(bZIP)结构域。

RISBZ1 编码一个含有碱性亮氨酸拉链结构域的蛋白,RPBF 编码一个与醇溶谷蛋白框结合的DOF 蛋白,两种蛋白都定位在细胞核内,具有转录激活活性,它们能相互作用。RISBZ1 在开花后14 天表达量最高,之后逐渐下降直到检测不到表达;RPBF 在整个胚乳的发育过程中都表达,在开花后7 天和14 天表达量都很高。RISBZ1 和RPBF 调节种子贮藏蛋白基因的表达,调节种子中蛋白、淀粉和脂类含量,RISBZ1 或RPBF 表达下调的转基因植株以及两个基因表达同时下调的转基因植株的种子中蛋白和淀粉含量都降低,RISBZ1 表达下调的转基因植株以及两个基因表达同时下调的转基因植株的种子中脂类含量降低;RISBZ1 和RPBF 调节糊粉层数目,RPBF 表达下调的转基因植株和RISBZ1 和RPBF 表达同时下调的转基因植株的种子都具有多层糊粉层细胞。RISBZ1 和RPBF 的功能有冗余和互补性,在水稻灌浆中发挥重要作用(Kawakatsu et al. 2009)。

RISBZ1 通过顺式作用元件GCN4 基序控制贮藏蛋白基因的胚乳特异性表达(Onodera et al. 2001)。

OsLOL1能与OsbZIP58互作,并经OsbZIP58激活OsKO2表达,影响赤霉素生物合成,从而影响糊粉层细胞程序化死亡进程(Wu et al. 2014)。

【相关登录号】
cDNAs及其产物:AB053475, AB053472
参考基因组位点:Os07g0182000(RAP-DB, Gramene←→ LOC_Os07g08420(本地MSU-RGAP
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·ONTOLOGY及相关基因
表型特征淀粉含量(TO:0000696), 胚乳贮藏蛋白含量(TO:0002653), 总脂肪含量(TO:0000602)
分子功能转录因子(GO:0003700)
生物进程种子发育(GO:0048316), 种子萌发(GO:0009845), 赤霉素生物合成调节(GO:0010371), 细胞程序化死亡调节(GO:0043067)
·参考文献
1Jiahe Wu;Chuanfeng Zhu;Jinhuan Pang;Xiangrong Zhang;Chunlin Yang;Guixian Xia;Yingchuan Tian;Chaozu He
  OsLOL1, a C2C2-type zinc finger protein, interacts with OsbZIP58 to promote seed germination through the modulation of gibberellin biosynthesis in Oryza sativa
  The Plant Journal, 2014, 80(6): 1118-1130
2Taiji Kawakatsu;Fumio Takaiwa
  Differences in Transcriptional Regulatory Mechanisms Functioning for Free Lysine Content and Seed Storage Protein Accumulation in Rice Grain
  Plant and Cell Physiology, 2010, 51(12): 1964-1974
3Taiji Kawakatsu;Masayuki P. Yamamoto;Satoru M. Touno;Hiroshi Yasuda;Fumio Takaiwa
  Compensation and interaction between RISBZ1 and RPBF during grain filling in rice
  The Plant Journal, 2009, 59(6): 908-920
4Qian Ji;Liang-sheng Zhang;Yi-fei Wang;Jian Wang
  Genome-wide analysis of basic leucine zipper transcription factor families in Arabidopsis thaliana, Oryza sativa and Populus trichocarpa
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  Genomic Survey and Gene Expression Analysis of the Basic Leucine Zipper Transcription Factor Family in Rice
  Plant Physiology, 2008, 146(2): 333-350
6Masayuki P. Yamamoto;Yasuyuki Onodera;Satoru M. Touno;Fumio Takaiwa
  Synergism between RPBF Dof and RISBZ1 bZIP Activators in the Regulation of Rice Seed Expression Genes
  Plant Physiology, 2006, 141(4): 1694-1707
7Yasuyuki Onodera;Akihiro Suzuki;Chuan-Yin Wu;Haruhiko Washida;Fumio Takaiwa
  A Rice Functional Transcriptional Activator, RISBZ1, Responsible for Endosperm-specific Expression of Storage Protein Genes through GCN4 Motif
  The Journal of Biological Chemistry, 2001, 276(17): 14139-14152
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