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果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(FBA)是一类重要的糖代谢酶,该酶既参与了糖酵解和糖异生过程,同时又参与了磷酸戊糖途径和卡尔文循环,对植物体正常的生命活动具有极其重要的作用。此外,动物和细菌中的研究还发现果糖-1,6-二磷酸醛缩酶能与细胞骨架结合,参与微管的聚合、细胞的内吞和膜泡运输。同时还参与了病原菌的侵染过程。但植物中关于果糖-1,6-二磷酸醛缩酶的研究相对较落后。目前的研究发现主要集中于果糖-1,6-二磷酸醛缩酶能够影响植株的生长和生物量的积累,并参与植物体逆境胁迫下的响应。拟南芥基因组中含有8个果糖-1,6-二磷酸醛缩酶编码基因,但其生物学功能及作用机制尚不清楚。因此本研究以拟南芥为材料,在前期对果糖-1,6-二磷酸醛缩酶基因家族的系统进化和表达模式分析的基础上,对其中两个胞质定位的果糖-1,6-二磷酸醛缩酶基因进行了初步功能分析,主要实验结果如下:(1)用AtFBA6基因的全长核苷酸序列构建超表达和GFP融合蛋白的载体,转化拟南芥后获得转基因株系,表达量检测说明转基因植株可用。(2)激光共聚焦扫描显微镜观察结果表明,AtFBA6编码的蛋白定位于胞质。(3)从SALK突变体库订购AtFBA6的T-DNA插入突变体(SALK014964C)。对fba6突变体和多个AtFBA6超表达转基因株系进行表型分析,发现在正常生长条件下,突变体与野生型没有明显差异,而超表达转基因株系比野生型生长速度加快,植株鲜重增加。(4)显微观察结果表明AtFBA6超表达株系中细胞的数目没有增加,但单个细胞体积明显增大。生化分析结果表明AtFBA6超表达株系中总糖和ATP含量高于野生型。说明,AtFBA6超表达后可以促进植物糖的合成和能量供应,使植株生长加快。(5)我们前期的研究发现AtFBA8在植物花中的表达量最高。表型分析发现AtFBA8两个T-DNA插入突变体fba8-1和fba8-2的果荚结实率明显低于野生型。(6)花形态分析表明,fba8-1和fba8-2突变体的花发育和花形态(包括花瓣、雄蕊、心皮的数目,花丝的长度以及柱头的发育)与野生型一致。fba8突变体与野生型拟南芥正反交结果表明fba8果荚结实率降低是由于雄配子体在有性生殖过程中异常导致的。(7)Alexander染色和DAPI染色结果表明fba8突变体的雄配子体花粉的发育、成熟和活性均是正常的。(8)花粉体外萌发实验结果表明,fba8突变体的花粉萌发率降低。