基本信息
學科專業 植物病理學
學位級別d 2002n
學位授予單位 中國農業科學院
學位授予時間 2002
關鍵字 植物激素 信號傳導 茉莉素
中文摘要
茉莉酸及其衍生物統稱為茉莉素(JA)。茉莉素是由α-亞麻酸起始合成的一類新的植物內源激素，對植物的生長發育和抗逆性等都起著重要的作用。雖然人們對茉莉素的生理功能以及茉莉素的合成途徑已有較多的了解，但是，對茉莉素如何調控植物的多種生理功能的機制卻知之甚少。Xie等克隆了COII基因，發現它編碼一包含有F-box結構域的蛋白，並推測它可能通過形成〓複合體調控茉莉素的信號傳導途徑。在此基礎上，本研究從兩方面對茉莉素信號傳導的機制進行了探討，第一個部分主要研究〓複合體在茉莉素信號傳導中的作用；第二部分主要篩選茉莉素信號傳導途徑新的突變體，為進一步克隆新的茉莉素信號傳導調控基因奠定基礎。主要結果如下：第一部分 〓複合體在茉莉素信號傳導中起重要的調控作用1．以表達融合蛋白Flag-COI1的擬南芥為材料，用α-Flag抗體進行免疫共沉澱 分析發現，COI1蛋白可以與ASK1、ASK2、AtRbx1和AtCUL1蛋白結合形 成〓複合體，並發現其中的AtCULl蛋白包括未修飾和修飾的兩種形 式。2．用表達融合蛋白Myc-ASK2的擬南芥為材料，以α-Myc抗體進行免疫共沉澱 分析發現，Myc-ASK2蛋白可以與COI1蛋白一起免疫共沉澱，但是不能與 ASK1蛋白免疫共沉澱，表明COI1蛋白與ASK2蛋白，但是不能同時與 ASK1結合形成〓複合體。3．以表達融合蛋白Flag-COI1的AXRl基因突變體axr1-3為材料，用α-Flag抗 體進行免疫共沉澱分析發現，〓複合體中修飾的AtCUL1蛋白的含量明 顯降低，表明AXRI基因突變影響對〓複合體中修飾的AtCUL1蛋白 的修飾。4．試驗分析axr1-3和axr1-12突變體對茉莉素的反應發現，axr1-3和axr1-12 突變體根的生長和茉莉素誘導基因的表達對茉莉素的敏感性降低，表明 AXR1基因突變影響茉莉素的信號傳導途徑。5．利用COI1基因的部分功能突變體coi1-2和axr1-3突變體為親本，進行coi1- 2×axr1-3雜交得到F1，F1自交獲得F2種子。通過比較F2分離群體中coi1- 2/axr1-3雙突變體與兩親本coi1-2和axr1-3對茉莉素的反應，分析AXR1基 因和COI1基因在遺傳上的相互關係。試驗結果發現，coi1-2/axr1-3雙突變 體在根的生長、茉莉素誘導基因的表達和雄性育性方面對茉莉素都表現為完 全抗性；而親本coi1-2和axr1-3突變體對茉莉素均表現部分不敏感性，表明 AXR1基因和C0I1基因的同時突變協同增強擬南芥對茉莉素的不敏感性， AXR1基因與COI1基因相互作用調控茉莉素的信號傳導途徑。第二部分組成型表達AtVSP、Thi2.1和PDF1.2基因的擬南芥突變體的分離 從80000 EMS誘變的M2幼苗中，篩選在MS培養基上生長個體較小，根較短，表型類似野生型擬南芥在含有茉莉素的培養基上生長表型的突變體，獲得27個入選突變體。通過對27個入選突變體的Northern分析發現，其中有兩個突變體cex1-1和cex1-2組成型表達茉莉素誘導基因Thi2.1、 AtVSP和PDF1.2。對WT×cex1-1和WT×cex1-2 F2分離群體的遺傳分析發現，cex1-1和cex1-2均表現為孟德爾隱性單基因遺傳。對cex1-1和cex1-2的等位性研究發現，cex1-1和cex1-2是等位基因突變體。對cex1-1×coi1-1 F2分離群體中cex1-1/coi1-1雙突變體的研究發現，CEX1基因可能位於茉莉素信號傳導鏈COI1基因的下游。
