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花青素是高等植物体内存在的一类黄酮类水溶性色素,在植物体生长发育及抵御生物及非生物逆境胁迫过程中发挥非常重要的作用。花青素的合成受到转录因子复合体MYB-bHLH-WD40(MBW)的调控,而MBW的活性又受到包括光、激素等多种因素的调控。茉莉素(jasmonate,JA)是植物中重要的激素,研究发现JA可以显著诱导植物产生更多的花青素,是花青素合成过程中的正向调控因子。进一步研究表明,JA信号通路中的转录抑制蛋白Jasmonate-Zim-domain(JAZ)可以结合花青素合成过程中重要的转录因子MYB75、TT8、GL1等,且抑制MBW成员之间的相互作用。目前JAZ抑制相关转录因子转录活性的机制还不是很清楚,并且这个过程中是否需要其它蛋白的共同调控还是未知的。本论文以拟南芥为材料,在高盐培养基上筛选突变体的过程中发现一个花青素合成的负调控因子,该基因编码一个未知功能的蛋白。用MeJA处理JEM功能缺失突变体(T-DNA插入突变体jem-1与jem-2)发现,jem突变体中花青素的含量明显高于野生型,因此将该基因命名为JEM(JA Signaling Enhancer Mutant)。利用CRISPR/Cas9技术构建的基因敲除突变体jem-cas9#1、jem-cas9#8与T-DNA插入突变体具有相同的表型。RNA-Seq与RT-qPCR实验结果表明jem-2突变体中多个JA诱导花青素合成的相关基因(如MYB75、TT8、ANS、DFR等)的表达量在茉莉酸处理下要明显高于野生型,这些结果表明JEM是JA调控花青素合成的一个负调控因子。分别构建JA合成途径突变体opr3与JA受体的突变体coil-1与jem-2的双突变体,并对其进行花青素表型观察,结果发现jem-2 opr3(Col-0)与jem-2coil-1均可以部分恢复opr3或coil-1突变体中花青素含量低的表型。上述研究表明JEM是JA信号诱导花青素合成信号通路的负调控因子,且处于COI1的下游。对JEM进行亚细胞定位观察后发现,融合绿色荧光蛋白(GFP)的JEM定位于细胞核中。对蛋白进行截短后发现,JEM-D1(1~130 aa)与JEM-D2(131~610 aa)区段是其核定位的关键区段。通过JEMpro::GUS材料的GUS染色分析发现,JEM在植株的多种组织与器官中均有表达,特别是叶片、下胚轴与花器官中的表达较多。通过酵母双杂交实验发现,JEM可以与JAZ6、JAZ8相互作用,通过体外pull-down实验、双分子荧光互补实验及荧光素酶互补实验得到了进一步的证明。且半体内pull-down实验进一步证明了JEM与JAZ8的相互作用。免疫共沉淀(Co-IP)实验也证明了JAZ6与JEM在体内相互作用。对JEM蛋白进行截短后发现,其D2与D3区段是JEM与JAZ6相互作用的关键区段,而JAZ8与JEM互作则主要通过JEM的D3(611~784 aa)区段。利用CRISPR/Cas9技术对JAZ6、JAZ8基因进行了敲除,分别获得功能缺失突变体jaz6-cas9#18、jaz6-cas9#31-jaz81-cas9#4与jaz8-cas9#10。对jaz6与jaz8的突变体进行MeJA处理之后发现,突变体材料在处理后的花青素含量也要高于野生型材料,表明JAZ6、JAZ8是JA诱导花青素合成通路中的负调控因子。另外,通过Co-IP与质谱分析实验对JEM在拟南芥体内的互作蛋白进行了分析,结果发现多个具有WD40结构域的转录共抑制蛋白家族成员可能与JEM相互作用,通过定点突变及双分子荧光互补实验分析发现,JEM的EAR结构域是其发生互作的关键位点。上述结果显示JEM有可能通过招募转录共抑制蛋白发挥功能,参与形成转录抑制复合体,负调控JA诱导的花青素合成。本论文通过对JEM形成转录抑制复合体负调控JA诱导的花青素合成机制的研究,发现了在JA信号通路中调控花青素合成的新成员JEM,且JEM可以分别与JAZ6、JAZ8相互作用,通过其EAR结构域招募转录共抑制蛋白,进而形成转录抑制复合体负调控JA诱导的花青素合成过程。另外,通过表型分析还发现,JEM也参与调控植物的雄配子体发育、开花时间等生理过程,表明JEM可能通过形成不同的转录抑制复合体发挥重要生理功能。本论文的研究结果有助于深入解析JA信号介导的花青素合成的调控机制,理解转录抑制蛋白抑制靶基因的分子机制,具有重要的科学理论意义。