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植物生长素受体主要的功能是参与生长素信号通路。对生长素及其受体的研究已经有很长的一段历史,有关这方面的报道也不计其数。我国科学家于2009年已经完成了对黄瓜全基因组序列的测定(Huang et al.,2009),然而有关黄瓜中生长素受体的研究报道却很少。我们课题组前期的工作报道了黄瓜中生长素受体同源基因的表达模式分析,但尚未有对于其调控机制和生物学功能的进一步研究。 为了研究黄瓜中生长素受体同源基因的功能以及探究生长素信号通路在黄瓜及高等植物发育过程中的功能及作用机理,从而为生产实践提供理论依据,我们克隆了黄瓜中的生长素受体同源基因CsTIR和CsAFB,构建了其过表达载体并转化野生型及生长素受体功能缺陷突变体tir1-1,开展了许多相关实验,获得了部分研究数据。主要的研究结果如下: 1以拟南芥(Arabidopsis thaliana)与黄瓜(Cucumis sativus L.)为实验材料,从黄瓜中克隆得到黄瓜生长素受体的同源基因CsAFB和CsTIR,构建其相应的过表达载体35S:CsAFB和35S:CsTIR。 2通过根癌农杆菌介导的方法将目的基因异源转化生长素受体基因TIR1功能缺失的拟南芥突变体tir1-1,转基因植株用Hyg进行筛选,最终获得2株转35S:CsAFB的纯合株系,5株转35S:CsTIR的纯合株系。测定了转基因株系的主根长度与侧根数量;对IAA、2,4-D和NPA等植物激素的敏感性;以及在不同温度条件下,对各株系下胚轴长度的测定。检测到各种tir1-1缺陷表型均回复至野生型状态,突变体的表型得到了弥补,从而证实了CsAFB和CsTIR作为黄瓜生长素受体的事实,并对其功能进行了间接的初步分析和研究。 3通过根癌农杆菌介导的方法将目的基因过表达载体异源转化野生型Col-0拟南芥,转基因植株用Hyg进行筛选。最终获得7株转35S:CsAFB的纯合转基因植株,6株转35S:CsTIR的纯合转基因植株。对转基因植株的下胚轴长度、根的发育状况以及叶表型进行了观察分析。结果表明CsAFB与CsTIR基因表达量越高,主根长度越短,植株侧根数越多,反之,CsAFB与CsTIR基因表达量越低,主根长度越长,植株的侧根数越少。同时CsAFB与CsTIR基因表达量高低影响了下胚轴的长度。说明在拟南芥中过表达CsAFB与CsTIR基因,增加了转基因植株的生长素受体数量,提高了植株的生长素反应,通过扩大生长素信号来参与植物生长发育调控。我们的研究结果初步证实了CsAFB与CsTIR即为黄瓜中的生长素受体基因,并且证实它们与拟南芥的生长素受体TIR1具有类似的功能,为进一步探究其在黄瓜中的功能及调控机理打下基础。