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独脚金内酯(Strigolactones,SLs)是一类新型的类胡萝卜素衍生激素,在植物种子萌发、分枝调控和衰老、维管组织发育等过程中均发挥重要作用。在水稻中,SLs进入细胞后,首先被a,β-水解酶DWARF14(D14)结合,然后结合了 SLs的D14蛋白发生构象变化,并再结合一个抑制子DWARF(D53),二者被DWARF3(D3)泛素化标记并降解,从而活化被D53抑制的转录子,传递独脚金内酯信号。在拟南芥中,已经证明AtD14和MAX2(D3的同源蛋白)发挥的功能与水稻中相似,但是是否在拟南芥中存在类似D53的抑制子依然是未解之谜。有研究表明SMXL(SUPPRESSOR OF MORE AXILLARY GROWTH2 1)家族的蛋白可能发挥D53的功能。本实验对C24生态型的T-DNA插入突变体athspr(smxl4 和Col背景下的smxl和smxl5突变体的种子萌发、花序茎的分枝等表型进行了分析。结果如下:1.athspr、smxl4和smxl5的突变体具有部分独脚金内酯缺陷的表型,主要表现为种子萌发迟缓;2.athsp 相对于C24分枝增多。sml4单突变体分枝数目正常,但是smxl4 max2-1双突变体表型分析表明,SMXL4的突变能抑制max2-1多分枝的表型;nax2的突变体中ATHSPR/SMXL4蛋白含量升高,这表明ATHSPR/SMXL4 可能与 MAX2 相关;3.酵母双杂交实验表明,不论是否存在SLs的人工合成类似物GR24,ATHSPR/SMXL4和SMXL5都不与MAX2和D14发生相互作用,并且,SMXL4蛋白在外源施加独脚金内酯时并不发生类似D53的降解,亚细胞定位也不发生改变。4.独脚金内酯能够通过影响生长素的极性运输而影响生长素的含量和分布。本实验中观察到,smxl4突变体中PIN1蛋白的含量减少,DR5-GFP荧光亮度降低,并且smx和smxl5突变体对生长素极性运输抑制剂(TIBA和NPA)比野生型敏感。5.对athspr突变体中SLs合成与信号传递基因和SMYL家族基因的表达分析表明,athspr突变体中独脚金内酯的标签基因表达与max2突变体中趋势一致。SMMXL3和SMXL7在athspr突变体中的表达量低于野生型,但GR24处理后,表达量高于野生型,表明这两个基因在SLs信号通路中可能有重要功能。