论文部分内容阅读
GT因子是植物特有的具有三螺旋DNA结合域的转录因子，它结合于植物基因启动子区域中的顺式作用元件GT元件。最初的几个GT元件是在光反应基因的启动子区鉴定到的，而最早的几个GT因子是根据它们和这些GT元件的特异结合能力通过筛选cDNA表达文库得到的。后来人们发现GT元件还存在于许多不受光调控的基因的启动子区，因此推测GT因子可能也参与了其他发育过程的转录调控。
从利用激活标签载体pSKI015诱变的拟南芥突变体库中筛选到一株与野生型存在显著差异的突变体。这个突变体具有多样化的表型，包括矮化、卷叶、生长缓慢、纯合体不育等表型。通过对T-DNA插入位点的鉴定和分析，发现突变体的表型是由于一个GT-2基因PTL(At5g03680)的表达量升高导致的，因此把它命名为ptl-D。
对PTL研究发现，利用常规的CaMV35S启动子驱动PTL组成型过量表达无法获得ptl-D突变体的表型，只会造成转基因植物的早期致死。而用35S增强子构建PTL的过表达载体，转基因植物出现了与ptl-D突变体类似的表型，并且表达量和表型严重程度呈正相关关系。虽然在各种组织中都能检测到PTL的表达，但是它的表达模式局限在大多数发育中的侧生器官的边缘。PTL因子被认为参与调控叶和花器官边缘的扩展，通过抑制这些侧生器官边缘的生长来决定这些器官的最终形状，在其它的组织中异位表达会抑制这些器官的生长。在ptl-D突变体中，增强子使原本在某些组织中不表达或者微弱表达的PTL表达量上升，导致了对这些组织生长的抑制。而PTL的组成型表达致使各个组织的生长都受到抑制，从而阻止了转基因幼苗进一步发育。这表明PTL基因正确的时空表达模式对其在植物形态建成中的作用是十分重要的。
在对PTL功能的进一步研究中发现，ptl-D突变体涉及到生长素行为的缺陷。ptl-D在高温下受生长素特异介导的下胚轴伸长发生缺陷；莲座叶中的生长素分布范围扩大到了卷曲部分，表明生长素分布的改变导致了卷叶的表型。基因芯片的结果显示ptl-D中一些生长素相关的基因表达量发生了变化也支持了上而的结论。与其他尘长素途径的突变体杂交得到的双突变休都显现出类似ptl-D的表型，这暗示着在ptl-D突变体中生长素的运输和信号可能并没有受到影响。我还发现，外源施加GA3能诱导突变体莲座叶的卷曲，表明PTL参与了生长素和赤霉素之间的相互联系。此外，发现纯合ptl-D的花药发育在12期之前与野生型没有区别，但是在12期时没有观察到隔片细胞的退化，随后沿着裂缝的开裂也没有发生。因此，花药开裂的缺陷是导致雄性不育的原因。