【摘 要】
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转录抑制子Aux/IAA蛋白能够通过与生长素响应因子(Auxin Response Factors,ARFs)互作参与调控生长素信号的转导。到目前为止,在拟南芥和水稻中发现的所有具有生长素相关表型
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转录抑制子Aux/IAA蛋白能够通过与生长素响应因子(Auxin Response Factors,ARFs)互作参与调控生长素信号的转导。到目前为止,在拟南芥和水稻中发现的所有具有生长素相关表型的Aux/IAA基因的突变体都是显性突变体,这些突变体的突变位点都位于决定Aux/IAA蛋白稳定性的Domain II。然而也有报道发现,在一些其它高等植物比如番茄中,Aux/IAA基因表达量的下调也能导致植株形态上的改变,这说明在不同物种中Aux/IAA蛋白的功能和作用方式可能存在着一定的差异。但迄今为止对杨树Aux/IAA的研究很少,通过利用拟南芥Aux/IAA蛋白IAA7的氨基酸序列搜索杨树的蛋白质库,我们发现PtrIAA14.1和IAA7的氨基酸序列同源性很高。生物信息学分析表明,PtrIAA14.1是一个典型的Aux/IAA蛋白,具有Aux/IAA家族蛋白保守的四个结构域,即含有抑制基序的Domain I,含有降解基序的Domain II,及决定蛋白间相互作用的Domain III和Domain IV。原生质体转染实验表明,PtrIAA14.1定位于细胞核,它能抑制生长素响应报告基因的表达,并且在生长素存在的情况下不稳定。进一步的研究发现,异源表达PtrIAA14.1的拟南芥转基因植物表现出一系列生长素相关表型,包括叶片下卷,花序茎分枝增加,结实率降低。RT-PCR结果表明,转基因植物中一些Aux/IAA基因在对生长素的响应上与野生型有一定差异。酵母双杂交和拟南芥原生质体转染的蛋白互作实验表明,在所有五个拟南芥ARF激活子中,PtrIAA14.1能特异性的与ARF5相互作用。与ARF5在拟南芥叶片维管发育过程中发挥重要作用的报道相符,我们发现转基因植物的维管组织发育与野生型相比具有明显不同,且ARF5的一个直接靶基因AtHB8(ARABIDOPSIS THALIANA HOMEOBOX GENE 8)在转基因植物中的表达水平出现明显的下调。这些研究结果表明,PtrIAA14.1可以通过和ARF5互作参与调控生长素信号转导及植物维管的发育。
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