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在长期适应陆生环境的过程中,植物进化出根这一重要的营养器官,来执行固定、吸收养分和水分、合成以及运输等生理功能。根尖中的干细胞微环境,包括静止中心细胞和周围的干细胞,对于根的正常生长发育非常重要。在根尖干细胞微环境的维持过程中,不同类型细胞间的信号通讯对于细胞的命运具有决定性的作用。静止中心细胞合成并分泌根分生组织生长因子RGFs上调PLT1和PLT2进而促进干细胞分裂,以维持干细胞微环境的活力,但RGFs的受体仍然是一个未解之谜。本实验室一系列的证据表明BAK1不仅作为共受体调控油菜素内酯的信号转导,还参与不依赖于油菜素内酯信号的根发育途径。本实验室利用酵母双杂交系统筛选了161个LRR-RLKs,鉴定到83个与BAK1有相互作用,本研究采用遗传学的方法分析了两组LRR-RLKs的功能。第一组类受体蛋白激酶含有五个成员,被命名为RGF1 insensitives(RGIs,RGI1到RGI5)。RGIs的单重T-DNA插入突变体被分离到,但没有表现出明显表型。我们构建了一系列的双重、三重、四重和五重缺失突变体,表现出或多或少的根发育缺陷表型,五重缺失突变体表现出分生区缩短的严重根短表型。我们进一步利用完全独立的T-DNA插入突变体构建了第二套五重缺失突变体,与第一套五重缺失突变体表型几乎完全相同。RGIs五重缺失突变体中PLT1和PLT2表达下调到几乎不能检测,用RGI2的启动子异位表达PLT2能够极大地恢复五重缺失突变体的根尖分生区缺陷。RGIs的五重缺失突变体对外源施加的磺酸化的RGF1完全不敏感。体外实验斑点印迹和pull-down分析表明RGF1能够与RGI1的胞外结构域结合。外源施加RGF1能够在体内诱导RGI1和RGI2的磷酸化增强,表明RGIs能够感知并传导RGF1的信号。RGF1能够诱导RGI1的泛素化和降解,还能够诱导BAK1的磷酸化增强。这些结果表明,RGIs作为RGF1的受体,在RGF1-PLT介导的根分生区发育过程中有着不可或缺的作用。第二组类受体蛋白激酶含有三个成员,在根中有一定程度表达。超表达RLK101和RLK219都能导致初生根变短的表型。三重缺失突变体表现出萌发加快和根生长加快的表型,还导致了若干ARR表达上调。总的来说,我们对第一组类受体蛋白激酶RGIs进行了深入的研究,综合遗传、生理、生化、细胞等方法证明了RGIs作为RGF1的受体参与拟南芥根尖干细胞微环境自调控的过程。我们还对第二组类受体蛋白激酶做了初步的研究,证明了其负调控拟南芥根生长发育的功能。