【摘 要】
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拟南芥功能未知结构域蛋白(Domain of unknown function 647,DUF647)家族基因中的RUS4(ROOT UV-B SENSITIVE 4)编码一种功能未知的蛋白。我们实验室前期通过人工microRNA(art
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拟南芥功能未知结构域蛋白(Domain of unknown function 647,DUF647)家族基因中的RUS4(ROOT UV-B SENSITIVE 4)编码一种功能未知的蛋白。我们实验室前期通过人工microRNA(artificial microRNAs,amiRNAs)技术对拟南芥RUS4基因进行了特异沉默,获得了敲低RUS4的稳定转基因株系,称为amiR-RUS4。amiR-RUS4花药药室内壁缺乏次生加厚,花药不能开裂,导致雄性不育。在本论文中,我们发现amiR-RUS4植株还表现出了花丝伸长的缺陷。RUS4-GFP融合蛋白定位在叶绿体中,而植物内源激素茉莉酸(JA)生物合成的第一步也发生在叶绿体中。因此我们推测RUS4基因可能参与JA介导的雄蕊发育。研究结果表明,与野生型相比,amiR-RUS4植株花蕾中JA生物合成基因的表达量显著增加,而MYC型转录因子MYC2、MYC5以及MYB型转录因子MYB21、MYB24、MYB57和MYB108的转录丰度在amiR-RUS4植株的雄蕊中显著降低,这些转录因子已经被证明可以调节雄蕊成熟。已有研究表明,植物生长素可以通过影响茉莉酸的合成来调控雄蕊发育,因此本论文对生长素信号转导途径中一些重要基因,比如生长素阻遏蛋白IAA19和生长素应答因子基因ARF8.2和ARF8.4的表达进行了实时荧光定量分析。结果表明,在amiR-RUS4植物的花发育的9、10、11、12时期表达的IAA19相较于野生型(Col-0)来说都显著增加,而生长素应答因子ARF8.4在花发育的10、11和12时期的表达下降,ARF8.2的表达在花发育的各个阶段变化不显著。这些结果说明RUS4可能通过影响JA生物合成和应答基因的表达,在花丝的伸长中起作用,从而影响amiR-RUS4植株育性,而且这种影响可能通过生长素介导起作用。
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