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泛素化途径广泛地参与调控植物体内的生长发育、激素信号传导和抗病反应等多种生理活动。本课题组前期研究表明,在拟南芥中具有E3泛素连接酶活性的U-box/ARM蛋白PUB13可综合调控植物细胞死亡、抗病性以及开花时间。为研究PUB13可通过哪些互作蛋白以调控上述信号通路,本研究前期经过筛选并验证了PUIP2（PUB13 Interaction Protein 2）为PUB13的互作蛋白,经结构分析,PUIP2属于bHLH类型转录因子,而且可能参与光敏色素信号途径。本论文主要研究PUIP2在PUB13介导的细胞死亡、抗病性和开花时间信号通路中的作用,以及光质与光周期对PUIP2的影响。研究结果如下:1.PUB13与PUIP2协同调控拟南芥的株型大小、叶片大小和开花时间。pub13puip2在长日照条件下具有明显叶片变小、株型矮化的表型。puip2比Col-0早花,pub13puip2则表现出极其明显的早花表型。相应地,pub13puip2体内的开花正调控因子FT与SOC1的转录水平被显著激活,负调控因子FLC被大幅度地抑制。2.PUB13负调控植物细胞死亡和H2O2积累依赖于PUIP2。经Trypan blue和DAB染色后,puip2基本检测不到细胞死亡和H2O2积累,而pub13puip2的细胞死亡和H2O2积累区域相对于pub13明显减小。3.PUB13负调控植物对活体营养型病原物的抗性依赖于PUIP2,PUB13正调控死体营养型病原物的抗性也依赖于PUIP2。在长日照条件下,puip2降低了植物对活体营养型病原物Pseudomonas syringae pv.maculicola ES4326和Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000的抗性,但对死体营养型病原物Botrytis cinerea的抗性增强。通过检测抗病相关基因的转录水平,发现PR1在puip2体内的转录水平降低,PDF1.2的转录水平则被激活。然而,pub13puip2对这两组病原物的抗性均介于pub13和puip2之间。4.PUIP2不但参与红光/远红光信号途径,而且PUIP2在蓝光条件下正调控拟南芥的下胚轴伸长依赖于PUB13。puip2在红光/远红光以及蓝光条件下比Col-0具有更长的下胚轴,pub13在蓝光下的下胚轴则比Col-0要短,pub13puip2的下胚轴长度则介于pub13与puip2之间。5.PUIP2在全日照条件负调控植物对活体营养型病原物的抗性。puip2在全日照条件下,对活体营养型病原物Pseudomonas syringae pv.maculicola ES4326的抗性增强,检测其体内SA信号途径的病程相关基因PR1,发现该基因的转录水平比野生型明显升高,相反地,JA/ET信号途径标志基因PDF1.2在puip2体内则被抑制。上述结果说明PUIP2参与PUB13在拟南芥体内综合调控植物的株型及叶片大小、开花时间、细胞死亡以及抗病反应的信号传导,并且PUIP2的抗病性具有光周期依赖特点。另外,PUIP2参与调控蓝光和红光/远红光信号通路。因此,本研究为解析PUIP2在调控植物的发育、细胞死亡和抗病反应中的功能提供了重要线索。