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1.拟南芥多磷酸肌醇激酶AtIPK2α在花粉萌发和根生长中的作用高等植物的磷脂酰肌醇信号途径在植物生长发育尤其是细胞对外界环境因子的反应中起重要作用.通过分离编码拟南芥多磷酸肌醇激酶(AtIPK2α)的cDNA,并在大肠杆菌(Escherichia coli)中表达,获得了AtIPK2α的重组蛋白.酶活性检测表明,AtIPK2α依次在D-6,D-3位磷酸化Ins(1,4,5)P3,或在D-6位磷酸化Ins(1,3,4,5)P4,产生Ins(1,3,4,5,6)P5.启动子-GUS报告基因的表达研究显示,AtIPK2α在很多组织中表达,包括根和根毛、花粉粒、柱头、果荚等.我们将AtIPK2α的编码序列反向与其自身的启动子融合,构建了反义表达载体,并转化拟南芥获得了转基因植株.RT-PCR检测表明,一些转基因株系中的AtIPK2α转录水平明显降低.对这些植株的表型分析显示,它们的花粉萌发与花粉管生长与野生型的相比显著增强.在非优化的胞外钙离子条件下这种增强作用尤为明显.根的生长和根毛的发育在这些反义植株中,无论是在培养基中增加钙离子还是加入EGTA时,也均观察到增强现象.这些结果暗示了AtlPK2α以及磷脂酰肌醇代谢在调控植物生长过程中的普遍和重要地位.2.拟南芥胚胎发育早期合子激活的分子遗传研究合子是一个全能细胞,来源于精卵细胞的融合,可经胚胎发育最终形成独立的个体.通过筛选拟南芥的EMS诱变群体,鉴定了一个命名为EMBRYONICFACTOR 1 (FAC1)遗传位点,其突变导致了合子致死的表型.FAC1在体细胞胚胎发育过程中的表达可以追踪到单个胚性细胞,说明它在激活早期胚胎发育中的关键地位.父源的FAC1基因的表达在合子中即可被激活,这是己知的最早表达的父源基因.另外,去除了氨基端跨膜区域的FAC1能互补酵母菌中的AMD1的缺失突变,表明植物的FAC1蛋白具有腺苷酸脱氨酶的活性,而且在进化上获得了新的结构特征.FAC1催化AMP脱氨基转变为IMP,由此我们认为FAC1的功能是通过降解细胞中的AMP来增加其供能潜力,从而提供合子发育与启动体细胞胚胎发育所必需的能量.