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WUS-CLV途径和第一类KNOX基因在拟南芥茎顶端分生组织(SAM)发育和维持中起着重要的作用,KNOX基因还影响了拟南芥叶片发育和花序结构的形成。磷脂酰丝氨酸(PS)是细胞膜的重要组分,并且参与了许多细胞生物学进程。原核生物、酵母和动物中PS合成途径已有较多报道,但是植物中磷脂酰丝氨酸合成酶(PSS)基因却鲜有研究。
为了研究PSS基因在植物发育中的功能,我们以模式植物拟南芥pss-1突变体为研究对象,探讨拟南芥.PSS在发育中的作用及分子机制。pss-1突变体极度矮化、很少抽苔,花序结构和花器官较小,叶片小并有较严重锯齿或裂片。扫描电镜显示突变体叶片、花序轴表皮细胞变小、呈未完全分化状；切片显示突变体茎间细胞变小,木质部细胞变少。统计发现突变体SAM变小,原位杂交实验显示pss-1突变体中WUS和CLV3表达减弱或丧失；pss-1 clvl-1双突变体SAM大小与clv-1一致,pss-1 clvl-1与clvl-1中WUS、CLV3表达模式相同。原位杂交显示pss-1花序轴和花梗中HISTONE H4表达减弱,说明细胞分裂活性降低；BREVIPEDICELLUS(BP)在花序轴和花梗中表达丧失。RT-PCR和原位杂交显示pss-1叶中.KNOX基因表达上调,DR5:GUS和PIN1:GUS表达模式改变。pss-1 tfl1-1双突变体显示pss-1中开花延迟表型被部分恢复。RT-PCR和ProPSS:GUS转基因植株染色显示PSS在花序和根中表达较强,p35S:GFP-PSS瞬时表达和转基因实验显示PSS主要定位于质膜。PSS基因过量表达没有明显表型。系统发生分析表明植物中PSS较为保守。我们的研究揭示PSS通过正调WUS-CLV途径参与SAM维持,通过抑制KNOX基因影响叶发育,并至少部分地通过正调BP控制节间的发育。