论文部分内容阅读
CTR1是目前己知乙烯信号转导通路中的一个重要元件,RAF类MAPKKK(Mitogen-Activated Protein Kinase Kinase Kinase)蛋白激酶高度同源,其功能缺失突变体表现出组成型乙烯反应。在拟南芥野生型背景下过量表达CTR1的氨基端可以抑制乙烯受体功能而造成组成型乙烯反应的表型。有别于对双子叶植物的研究,目前对于乙烯影响单子叶植物的生长发育还不是非常清楚。为了研究乙烯对单子叶植物水稻生长与发育的影响,通过序列比对找到了水稻CTR1同源蛋白,分别是OsCTR1,OsCTR2,OsCTR3。其中,OsCTR2表达受乙烯诱导,并且能异源互补拟南芥ctr1-1功能缺失突突变体的表型。水稻中过量表达OsCTR2氨基端造成转基因植株表现出组成型乙烯反应表型,同样水稻OsCTR2T-DNA插入突变体osctr2也表现出组成型乙烯反应表型。研究发现,乙烯不仅影响水稻苗期主根长度,不定根数目,叶片老化等表型,还影响成熟水稻分蘖,结实,抽穗等重要农艺性状。水稻中过量表达OsCTR2氨基端蛋白影响乙烯合成相关基因OsACO1以及赤霉素受体类蛋白GIDIL2等基因的表达。绿色荧光蛋白(GFP)标记的OsCTR2蛋白定位在内质网上,这是第一次直观证实了CTR1类蛋白在亚细胞水平定位的假设。酵母双杂交实验结果显示OsCTR2蛋白与水稻第一亚家族乙烯受体OsERS1,OsERS2有相互作用。水稻的第一亚家族乙烯受体OsERS1,OsERS2可以互补拟南芥第一亚家族乙烯受体功能缺失突变体表型。这些结果显示,在单子叶植物水稻中,CTR1类蛋白OsCTR2在水稻中参与乙烯信号转导,起负调节乙烯反应的作用。 传统方法筛选乙烯信号转导通路相关突变体,筛选工作已接近饱和。为了得到新的与乙烯信号转导通路相关的突变体,利用野生型拟南芥构建突变体库,同时处理乙烯拮抗剂银离子和乙烯,筛选银离子处理不敏感的乙烯反应突变体,希望获得新的乙烯信号途径突组分。得到248#突变体表现出黄化苗下胚轴缩短,植株矮小等类似乙烯反应的表型。通过图位克隆和互补实验证实,248#突变体表型是由DWF5基因突变导致。DWF5是△7还原酶,参与油菜素内酯合成。DWF5蛋白定位在细胞质膜。乙烯处理条件下,dwf5 ein3-1双突变体下胚轴长度介于dwf5和ein3-1之间,说明乙烯和油菜素内酯共同调控拟南芥下胚轴的伸长。 此外,筛选到一个拟南芥ctr1-11突变体的增强子,突变体表型与ctr1-1类似,希望能够通过图位克隆找到相关基因,进一步对CTR1蛋白作用机理进行阐述。