大白菜PHK4基因的功能分析.pdf

1、雙組分信號系統(tǒng)是真核細胞和原核細胞感受并傳遞環(huán)境信號刺激的重要途徑。近年來對模式植物擬南芥雙組分信號系統(tǒng)的研究取得了重要的進展。研究表明雙組分信號系統(tǒng)參與植物對激素(乙烯、細胞分裂素)的應答、滲透反應以及光信號的轉導和傳遞。
　　 細胞分裂素在植物的生長和發(fā)育過程中參與調控各種各樣的生理過程,如促進細胞分裂和芽的分化,抑制主根的伸長,調控頂端優(yōu)勢,促進維管束的形成、花朵和果實的發(fā)育以及花青素的合成,參與雌配子形成、胚的發(fā)育、葉綠

2、體的形成、脅迫反應和病原抵抗以及延緩開花時間、葉片衰老等。
　　 植物細胞分裂素受體屬于組氨酸蛋白激酶家族,是植物雙組分信號系統(tǒng)的組分。對擬南芥的研究發(fā)現了AHK2、AHK3和AHK4/CRE1/WOL作為細胞分裂素受體而存在,能夠與細胞分裂素結合進行信號轉導。AHK2和AHK3在擬南芥的根、莖、葉和花中均有表達,AHK4主要在根中表達。cre1-1突變體在細胞分裂,種子萌發(fā)以及芽的形成等方面表現出對細胞分裂素應答的缺陷。wol

3、突變體則在根的維管束系統(tǒng)表現出對細胞分裂素應答的缺陷。在酵母表達系統(tǒng)中,保守的His和Asp殘基突變體會失去依賴細胞分裂素生長的特性,而CRE1/AHK4基因能夠使酵母His激酶突變體在有細胞分裂素存在的情況下恢復生長。擬南芥中,CRE1/AHK4/WOL的表達會提高其對t-zeatin的結合能力。
　　 大白菜與擬南芥同為十字花科植物,但其基因組測序結果尚不完整。論文作者所在實驗室已從大白菜中分離得到了長為3156bp的cDN

4、A序列,該序列與擬南芥AHK4基因同源,命名為PHK4。
　　 酵母突變體TM182是一個組氨酸激酶基因缺失的突變體,該突變在特定培養(yǎng)基上是致死性的。本文將大白菜PHK4基因轉入酵母突變體TM182并對擬南芥ahk4-1突變體進行了轉化研究,旨在通過功能互補分析驗證PHK4的基因功能。主要研究結果如下:
　　 1.構建了酵母表達載體pCUY315-PHK4,將其導入酵母突變菌株TM182中,經細胞分裂素刺激,突變菌株恢復