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近年来的研究发现多肽激素作为一种胞间信号分子在植物的生长发育过程中发挥重要作用。CLAVATA3/EMBRYO SURROUNDING REGION(CLE)家族多肽参与了诸多生物学过程，如干细胞维持、维管组织分化、种子发育、花粉管与雌蕊相互作用、根瘤形成以及线虫侵染等。CLE基因所编码的前体蛋白C-端保守的12～13个氨基酸(AA)是其功能区，但迄今为止对这一前体蛋白如何被剪切加工产生有活性的多肽了解很少。本研究对CLV3和CLE19多肽的剪切加工及CLE19在种子发育过程中的功能进行了系统分析，取得了以下结果: 一、建立了一种以质谱为基础的体外切割检测体系。利用该体系将大肠杆菌表达的CLV3和CLE19前体蛋白与拟南芥幼苗共培养时检测到多个内切位点，其中包括发生在成熟多肽N-端位置的切割。利用化学合成的N-端不同长度延伸的多肽研究发现CLV3和CLE19的N-端切割分别需要5个AA和7个AA才能有效进行。与之相应地，这5个AA和7个AA的侧翼序列对多肽在茎尖和根尖生长点的活性也很重要。此外，切割位点N-端紧邻的亮氨酸和赖氨酸对切割很关键，这两个氨基酸被丙氨酸置换后会破坏正确切割。综上所述，CLV3和CLE19多肽N-端侧翼序列对于前体蛋白的剪切加工以及调控分生组织干细胞的活性有重要作用。 二、利用本课题组建立的显性负突变技术分析了CLE19基因的表达和功能。CLE19基因启动子驱动表达的CLE19G6T显性负突变转基因植株的角果中出现早期和晚期两种类型的败育种子。细胞学观察和分子标记基因的表达分析结果显示晚期败育的种子表现为子叶发育缺陷以及胚胎和胚乳发育不协调。正反交实验结果表明这一败育表型受孢子体母本效应控制。利用携带有荧光蛋白标签基因表达的花粉给CLE19G6T雌蕊授粉发现早期胚乳核分裂的不同步源自花粉管在CLE19G6T雌蕊花粉管通道中的超前生长以及胚珠的不同步受精。由此推测CLE19多肽在授粉过程中可能是通过控制雌蕊花粉管通道中花粉管的生长速率而保证胚珠同步受精以及种子中胚胎和胚乳的协调发育，而在胚胎发育过程中主要调控子叶的形态建成。