COL7及FOF1參與調(diào)控?cái)M南芥發(fā)育的生化分析.pdf

1、擬南芥的生長分為營養(yǎng)生長與生殖生長，植物整合內(nèi)部及外部的信號從而調(diào)整生長的進(jìn)程及狀態(tài)。CONSTANS(CO)是光周期途徑?jīng)Q定植物開花的關(guān)鍵基因，它通過整合來自光、溫度、生物鐘等信號啟動(dòng)植物開花。擬南芥CO基因家族包含17個(gè)CONSTANS-LIKEs（COLs）成員，其中大部分成員的功能未知。CO的下游基因是FLOWERING LOCUST(FT)，它直接與FT的啟動(dòng)子結(jié)合促進(jìn)FT轉(zhuǎn)錄。藍(lán)光受體隱花色素(CRYPTOCHROME2)C

2、RY2是一類光裂解酶類似的黃素蛋白，介導(dǎo)植物的各種光響應(yīng)，通過與CRYPTOCHROME-INTERACTION BASICHELIX-LOOP-HELIX1(CIB1)相互作用調(diào)節(jié)FT的表達(dá)而促進(jìn)擬南芥開花。CIB1蛋白在藍(lán)光下穩(wěn)定，在非藍(lán)光的條件下通過泛素介導(dǎo)的26S蛋白酶體而降解。F-BOX OF FLOWERING1(FOF1)是韌皮部凝集素E3蛋白，含有F-box結(jié)構(gòu)域。FOF1可加速CIB1的降解， FOF1對CIB1降解的

3、活性受ZTL的抑制。
　　 本論文包括COL7和FOF1的功能研究兩大部分。通過對COL7以及FOF1的研究，具體研究結(jié)果如下:
　　 (1) COL7通過抑制CO及FT的表達(dá)而抑制擬南芥開花。
　　 (2)首次發(fā)現(xiàn)COL7參與調(diào)控植物分枝。過量表達(dá)COL7導(dǎo)致低密度或者高比值R/FR條件下的植株分枝增加，高密度或者低比值R/FR條件下植株的分枝受抑制。此外，在低比值的R/FR條件下，col7突變體的下胚軸比野生

4、型短，而COL7過量表達(dá)植株的下胚軸比野生型長。COL7正調(diào)節(jié)PIL1(SAS途徑下游的標(biāo)記基因)的表達(dá)。這表明COL7不僅促進(jìn)分枝，而且增強(qiáng)了擬南芥對避蔭效應(yīng)的敏感性。
　　 (3)證明了COL7在藍(lán)光下抑制花青素及葉綠素的合成，在鹽脅迫下其抑制作用尤為明顯。
　　 (4)首次發(fā)現(xiàn)FOF1參與調(diào)控?cái)M南芥開花。FOF1過量表達(dá)導(dǎo)致擬南芥晚花，fof1單突變體沒有開花表型，而fof1-cs卻有明顯的早花表型，結(jié)果說明FOF

5、1參與調(diào)控開花并與其它同源基因存在冗余現(xiàn)象。此外，研究發(fā)現(xiàn)FOF1通過抑制FT的表達(dá)參與調(diào)控開花，而不影響CO表達(dá)。
　　 (5)采用酵母雙雜交、免疫共沉淀(CO-IP)、Split-LUC等方法證實(shí)了FOF1與CIB1相互作用。
　　 (6)證明了FOF1是CIB1的E3。
　　 (7)CIB1在藍(lán)光下穩(wěn)定，但在非藍(lán)光條件下不穩(wěn)定。藍(lán)光下，ZTL突變體ztl-3及ztl-21中的CIB1蛋白不穩(wěn)定，這說明藍(lán)光下