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Annexins,即膜联蛋白,是一类钙离子及磷脂结合蛋白。动物细胞中膜联蛋白参与囊泡运输、胞吐、钙离子通道形成、信号转导、细胞分化等。在植物细胞中膜联蛋白可以参与植物细胞的分泌、胞吐、钙离子代谢、离子通道建立等一系列膜性活动。植物膜联蛋白还能够调节一些较为复杂的生理过程如植物抗寒、耐盐、抗旱等,在植物缓解活性氧伤害和调节细胞液中自由钙离子的含量方面也扮演重要角色。本实验室在筛选广谱抗病基因RPW8.1增强子突变体的过程中,发现一个拟南芥膜联蛋白基因对RPW8.1的功能具有负调控作用,而拟南芥膜联蛋白家族有8基因,即ANN1、ANN2、ANN3、ANN4、ANN5、ANN6、ANN7、ANN8。目前对ANNl和ANN4的功能比较明确,而对该家族其他成员的生物学功能还不清楚,也没有关于拟南芥膜联蛋白亚细胞定位的相关报道。因此,本论文采用融合荧光蛋白定位技术和本生烟瞬时表达系统,对拟南芥八个膜联蛋白开展了亚细胞定位研究,同时也完成了水稻的两个膜联蛋白OsANN和OsANNP35的定位。我们还通过转基因技术进一步研究了拟南芥ANN1、ANN4、ANN6、ANN8和水稻OsANN在拟南芥中的亚细胞定位。综合亚细胞定位实验结果,我们发现拟南芥大多数膜联蛋白(ANN1、ANN2、ANN3、 ANN7、ANN8)是定位于细胞质呈现完整的细胞轮廓,特别像是绑定在细胞膜上,而且它们还围绕着细胞核形成ER (Endoplasmic reticulum,内质网)环,ANN5-eYFP在细胞质和细胞核都有定位,ANN4-eYFP和ANN6-eYFP表现为独特定位方式(ANN4-eYFP丝条状局部聚集,ANN6-eYFP局部点状沉积)。可见,拟南芥膜联蛋白亚细胞定位具有多样性,这与它们功能的多样性是相辅相成的。实验过程中,我们加入了核定为信号以辅助观察。有趣的是,我们发现ANN4和ANN6在本生烟中会延缓核定位信号的定位。我们又对ANN4和ANN6进行了过表达研究,同时比较了ANN4和ANN6过表达前后的亚细胞定位情况,结果发现过表达ANN4-eYFP和ANN6-eYFP后其细胞定位结果有所差异,表现为很明显的ANN4-eYFP丝条状局部聚集和ANN6-eYFP的点状沉积。我们对拟南芥35S::ANN4-eYFP和35S::ANN6-eYFP做了抗病性鉴定,结果显示接种白粉菌后通过本论文的研究,我们发现拟南芥膜联蛋白家族成员具有丰富的亚细胞定位类型,暗示它们在拟南芥生命活动中行使多种多样的功能。本研究还发现拟南芥膜联蛋白的新功能,如可能参与细胞内吞过程、干扰核定位信号、与植物抗病性相关等,这些结果为全面揭示膜联蛋白家族在拟南芥中的生物学功能奠定了重要基础。