论文部分内容阅读
赤霉素作为一种重要的植物激素，参与了植物生长发育的各个阶段。尽管近年来的研究取得了许多进展，赤霉素对植物生长发育的调控仍不十分清楚。DELLA蛋白是赤霉素信号途径中一类重要的抑制因子，它们能通过蛋白质相互作用参与到不同生命过程中。本研究以DELLA蛋白RGL1为诱饵，通过酵母双杂交系统筛选到其互作蛋白bHLH48和bHLH60。 为了研究bHLH48和bHLH60的功能，构建了bHLH48/bHLH60高表达植株。通过表型分析，发现bHLH48/bHLH60高表达植株在长日照下提前开花，而双突变植株bhlh48bhlh60-1和bhlh48bhlh60-2则表现出晚花表型。表明bHLH48/bHLH60在长日照下正调控植物开花。为了研究bHLH48/bHLH60调控开花的机理，检测了光周期途径中FT、CO和GI基因在高表达植株中的表达情况。结果显示，高表达植株中FT的表达量显著高于野生型。这说明，高表达植株提前开花可能是因为FT的表达变化所致。为了确定bHLH48/bHLH60调控开花是否依赖FT，把高表达植株35S:HAbHLH48-＃1与FT突变体ft-11进行杂交。结果显示，35S:HAbHLH48-＃1/ft-11植株表现出与ft-11类似的晚花表型。此结果证明，bHLH48/bHLH60通过调控FT调控植物开花。通过构建GUS转基因植株发现，bHLH48/bHLH6和FT有相似的表达模式。随后的染色质免疫共沉淀(ChIP)实验表明，bHLH48/bHLH60能直接结合到FT启动子的E-box上。 为了进一步研究bHLH48和bHLH60在GA信号途径中的作用方式，检测了bHLH48和bHLH60对GA的响应。结果表明，外源施加GA3并不能诱导bHLH48和bHLH60的表达。GA3处理后的染色质免疫共沉淀实验表明，GA增强了bHLH48对FT的结合活性。为了研究RGL1和HLH48/bHLH60互作的生物学意义，进行了拟南芥原生质体瞬时转化实验。结果表明，RGL1抑制bHLHs对下游基因FT的激活。为了明确RGL1和bHLH48/bHLH60在遗传学上的调控关系，把35S:RGL1，分别与转基因植株35S:HA-bHLH48-＃1和35S:HAbHLH60-＃5进行杂交。在长日照条件下，杂交株系的开花时间均早于35S:RGL1，而晚于对应的高表达株系，表明RGL1抑制开花是通过抑制bHLH48/bHLH60起作用的。为了进一步从生物学意义上证明bHLH48/bHLH60对GA途径的调控作用，对bhlh48bhlh60双突变体外源喷施GA3，结果发现，与野生型相比，双突变植株对外源GA更不敏感。该结果表明，GA对植物开花的促进作用部分依赖bHLH48/bHLH60基因。 综上所述，我们的研究证明bHLH48/bHLH60作为GA途径中的正调控因子，调控植物开花。