脫落酸結(jié)合蛋白ABAR受體功能的鑒定.pdf

1、之前我們實(shí)驗(yàn)室從蠶豆(Viciafaba)中純化到ABA結(jié)合蛋白，發(fā)現(xiàn)它可能參與了ABA誘導(dǎo)的氣孔響應(yīng)，將其假定為ABA受體ABAR(putativeabscisicacidreceptor)，根據(jù)ABAR的序列信息克隆到相應(yīng)的cDNA片段序列(基因登錄號：DQ376081)，這段序列編碼推定的鎂螯合酶H亞基(CHLH)C端大約770個氨基酸。在酵母中表達(dá)擬南芥ABAR/CHLH基因cDNA，表達(dá)并純化得到的ABAR/CHLH蛋白能夠特

2、異結(jié)合ABA。所以我們在擬南芥(Arabidopsisthaliana)中進(jìn)一步研究了ABAR/CHLH介導(dǎo)ABA信號的功能。 利用擬南芥中的ABAR/CHLH基因cDNA序列片段，構(gòu)建反義(antisense)和RNAi(RNAinterference)抑制基因表達(dá)載體，然后轉(zhuǎn)化擬南芥。目的在于通過降低ABAR蛋白的表達(dá)，從而研究ABAR基因的生理功能。篩選得到的陽性植株中有個別株系葉片的葉綠素含量降低，多數(shù)株系同野生型葉綠素

3、含量相近。轉(zhuǎn)基因植株中Proto和MgProto含量降低，但內(nèi)源ABA含量沒有變化。轉(zhuǎn)基因植株在種子萌發(fā)、幼苗生長和氣孔實(shí)驗(yàn)中，表現(xiàn)出對ABA不敏感。抗旱實(shí)驗(yàn)以及離體葉片失水實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，轉(zhuǎn)基因植株對失水和干旱脅迫較野生型敏感。進(jìn)一步的生理學(xué)研究結(jié)果表明，ABAR/CHLH特異介導(dǎo)ABA信號轉(zhuǎn)導(dǎo)而不參與其它激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。 為了證明ABAR/CHLH的受體功能獨(dú)立于葉綠素合成和質(zhì)體-核之間信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能，我們對葉綠素合成路徑中的

4、葉綠素酸酯氧合酶(CAO)突變體(ch1-2)和質(zhì)體-核信號轉(zhuǎn)導(dǎo)解偶聯(lián)(GUN，genomesuncoupled)突變體(hy1/gun2，hy2/gun3，gun4，gun5)ABA響應(yīng)表現(xiàn)型進(jìn)行了研究。結(jié)果表明這些突變體植株中ABAR/CHLH表達(dá)量沒有發(fā)生變化，雖然多數(shù)突變體中葉綠素含量有所降低，但都對ABA處理沒有脫敏的表現(xiàn)型。由此證明ABAR/CHLH受體功能獨(dú)立于葉綠素合成以及質(zhì)體-核信號轉(zhuǎn)導(dǎo)路徑。cch是ABAR/CHLH

5、基因單核苷酸突變體，也是一個GUN突變體，與gun5突變體有相同的表型，但它對ABA不敏感，而且ABAR/CHLH的表達(dá)量降低。由此進(jìn)一步證實(shí)了，反義和RNAi抑制ABAR基因表達(dá)所導(dǎo)致的植物對ABA脫敏的表現(xiàn)型是可靠的。 在擬南芥野生型植株的微粒體組分和可溶性蛋白組分中均有ABAR/CHLH蛋白存在，而且這種蛋白在花、角果、葉片、根、莖以及正在萌發(fā)的種子當(dāng)中均有表達(dá)。ABAR/CHLH在不同器官中的轉(zhuǎn)錄水平基本是相當(dāng)?shù)摹?