水稻RACK1與qPE9-1基因功能研究.pdf

1、蛋白激酶C受體(receptor for activated C-kinase1，RACK1)是WD40蛋白超家族成員之一，在細胞信號轉導途徑中扮演著重要角色。目前大量的研究主要集中在動物RACK1的功能，對植物中RACK1的功能知之甚少，特別是植物RACK1調節(jié)生長發(fā)育的分子機制還不十分清楚。水稻基因組中含有兩個RACK1同源基因，分別命名為OsRACK1A及OsRACK1B。水稻RACK1A在萌發(fā)中的種子中大量表達，而RACK1B的

2、表達量則非常低。前期的蛋白質組學研究顯示水稻RACK1A在種子萌發(fā)過程中可能發(fā)揮重要的作用。本研究利用RACK1A基因抑制表達及過量表達的轉基因水稻為材料，研究了RACK1A在種子萌發(fā)過程中的功能。結果顯示，RACK1A基因正向調控種子萌發(fā)過程，并且與ABA及H2O2相關。抑制種子內源ABA合成后，水稻萌發(fā)無顯著影響;抑制種子內源ABA降解后，水稻萌發(fā)顯著延遲。ABA抑制種子萌發(fā)的作用可以被H2O2消除。水稻RACK1A抑制表達后，內源

3、H2O2含量顯著下降，而內源ABA含量顯著上升。不僅如此，RACK1A抑制表達后，種子內淀粉酶活性與相關基因的表達皆下降。這些結果都顯示，RACK1A在種子萌發(fā)過程中通過產生H2O2，促進內源ABA的降解，正調控種子萌發(fā)。
　　異三聚體G蛋白在真核生物信號轉導過程中發(fā)揮重要作用。植物中G蛋白也參與激素及逆境響應，調節(jié)植物生長發(fā)育。然而，植物G蛋白作用的分子機理還有待研究。本實驗通過酵母雙雜交實驗，篩選了水稻G蛋白β亞基的互作蛋白，

4、發(fā)現了水稻中新型的G蛋白γ亞基qPE9-1。研究顯示，qPE9-1基因突變體及抑制表達的轉基因植株在種子萌發(fā)及萌發(fā)后階段對ABA響應超敏感。使用外源ABA處理幼苗后發(fā)現，qPE9-1突變體及抑制表達的轉基因植株體內ABA誘導基因AB15、RAB16A、LEA3以及LIP9的表達顯著高于互補轉基因植株及野生型植株。于此類似，RGB1抑制表達的轉基因水稻種子在萌發(fā)時期也對ABA響應超敏感。我們還發(fā)現qPE9-1突變體離體葉片失水率顯著減慢，