铁皮石斛Dendrobium catenatum隶属兰科(Orchidaceae)石斛属(Dendrobium),多年生草本植物,是我国名贵中药材,具有优异的观赏、药用及理论价值。多梳抑制复合体PRC1(Polycomb Repressive Complex1)由PcG(Polycomb Group)蛋白构成,对细胞命运的转变及个体的生长发育至关重要。近20年的研究揭示了PRC1在模式植物拟南芥中的重要功能,铁皮石斛PRC1复合物的功能目前尚未有报道。在本研究中,主要从系统进化、表达模式及胁迫响应、蛋白互作网络、亚细胞定位及异源转化拟南芥五个方面,探究PRC1复合物成员基因在双子叶拟南芥和单子叶铁皮石斛之间功能的保守性及分歧。以期为后续的发育机理研究奠定基础及为铁皮石斛的遗传育种提供线索。主要研究结果如下:(1)铁皮石斛PRC1复合体亚基在基因结构和蛋白结构域组成上与拟南芥高度同源。蛋白序列比对结果表明,PRC1复合物中RING1在单子叶植物进化中较为保守,而BMI1、LHP1和EMF1进化分歧较大,其中分岐最大的是LHP1。(2)qPCR及原位杂交结果表明,铁皮石斛四类PRC1成员基因的表达主要集中在植物幼嫩的组织,不同类PRC1成员基因的表达存在差异。(3)铁皮石斛PRC1成员基因的表达受环境胁迫因子的影响,且不同的基因在不同的环境胁迫下其响应方式都各有不同。(4)铁皮石斛DcPRC1成员之间的蛋白互作关系与拟南的类似,表明PRC1的核心成员构成在植物中是进化保守的。(5)35S::DcLHP1-GFP在细胞中定位于细胞核。35S::DcLHP1-GFP转化拟南芥导致明显的早花,其中约20%的转基因植株表型接近lhp1。初步分析的结果表明,转基因植株表型与内源AtLHP1的表达无关,推测是由过表达的Dc LHP1蛋白在核内竞争结合内源AtLHP1的靶点所致。