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棉花(Gossypium,hirSutum)纤维是由位于子房内的胚珠外珠被上的表皮细胞发育分化而成的一种单细胞结构,是现代纺织业的重要原料,因此,系统地分离和分析与棉纤维发育相关的基因,对阐明细胞分化和伸长的机理、植物激素的作用机制和纤维素的代谢途径,以及改良棉纤维品质均具有重要的理论和实践意义。 RGA是GA信号转导途径中的抑制因子,没有GA信号时RGA作为转录调控因子使GA信号传导途径处于阻遏状态。当有GA信号时,RGA被降解,从而解除了GA信号转导途径中的阻遏状态,使GA诱导的与生长相关的基因得以表达。RGA是DELLA蛋白的一种,由E3泛素连接酶将其泛素化后在26S蛋白酶体中降解。实验证明,在植物激素的信号通路中,Skp1/cullin/F-box(SCF)E3泛素连接酶复合体起了重要的作用,该复合体由Skp1,cullin/Cdc53,Rbx1/Hrt1/Roc1和F-box四个蛋白组成,其中F—box蛋白决定了SCF复合体底物的特异性。 我们实验室前期工作将12,233个棉花基因点在基因芯片上,利用基因芯片技术检测了这些基因在棉纤维发育过程以及在突变体胚珠中的表达模式。本论文从芯片中找到了GhFbox基因家族成员的全部相关数据,进行聚类分析比较,结果显示GhFbox基因家族成员的表达变化各不相同,其中GhFbox2,22和24等几个基因在棉纤维快速伸长时期有高表达,而且在突变体胚珠中表达量很低。为了鉴定在棉花中负责识别GhRGA并将其泛素化、最终导致该蛋白降解的F—box蛋白,我们利用酵母双杂交技术和免疫共沉淀检测GhFbox与GhRGA的相互作用,结果显示只有GhFbox2与GhRGA发生相互作用,暗示GhFbox2可能就是特异识别GhRGA蛋白的SCF复合物中的重要组成成份,参与降解GhRGA,激活GA信号通路下游基因,因而可能是棉纤维伸长发育过程中的一个重要调节因子。GhFbox2基因的克隆与鉴定将有助于人类深入了解棉纤维发育机制,通过基因工程手段培育高产优质棉花新品种。