擬南芥G蛋白信號轉導調節(jié)蛋白（AtRGS1蛋白）功能研究.pdf

1、本研究以擬南芥野生型Col-0、突變體rgs1-2和gpa1-3、懸浮培養(yǎng)細胞系為材料，通過突變體分析、轉基因植株構建、轉基因細胞系構建和原生質體瞬時表達等技術，用分子生物學、分子遺傳學、生物化學等方法研究了AtRGS1蛋白在擬南芥信號轉導網絡途徑中的作用。取得了以下主要研究結果：1、分析突變體rgs1-2的生理特性表明：(1)突變體rgs1-2種子萌發(fā)不需要春化作用，與野生型相比，后熟作用對rgs1-2種子萌發(fā)促進作用不明顯；rgs1

2、-2種子萌發(fā)對葡萄糖和蔗糖的抑制作用不敏感，gpa1-3對葡萄糖和蔗糖的抑制作用超敏感。這種抑制作用與糖的滲透脅迫無關，而是由糖介導的信號轉導途徑引起的，且不依賴于已糖激酶途徑；rgs1-2種子萌發(fā)對ABA低敏，gpa1-3對ABA超敏。不同基因型種子萌發(fā)對ABA響應差異主要是由于內源ABA水平的差異；rgs1-2種子內源ABA水平較低，ABA生物合成酶ABA2和NCED3的基因表達水平低，葡萄糖處理對rgs1-2兩基因表達水平影響不顯

3、著。推斷葡萄糖對種子萌發(fā)的抑制效應是通過提高內源ABA含量，且RGS1在此途徑中作為一個重要的信號分子起調節(jié)作用。 (2)葡萄糖與蔗糖抑制了Col黃化苗下胚軸生長，且葡萄糖的抑制作用更明顯，但不抑制rgs1-2黃化苗下胚軸生長；10％蔗糖作用下幼苗依然保持生長，6％甘露醇對幼苗主根生長抑制作用比種子萌發(fā)更明顯，表明糖對幼苗生長過程與種子萌發(fā)過程有著不同的調節(jié)機制。 (3)植株水平，rgs1-2葉片氣孔比Col大，氣孔

4、密度比Col小，離體葉片失水速率比Col快，植株表現(xiàn)比Col不耐旱。 2、本實驗用TOPO克隆的方法構建了35S-RGS1過表達體系，并分析了轉基因植株的生理特性：(1)RT-PCR結果表明，轉基因植株內RGS1在不同組織器官表達都有所增加。過表達植株比野生型表現(xiàn)出一定的生長抑制和花期延長。 (2)轉基因種子萌發(fā)表現(xiàn)對ABA超敏感性，在1μmolL-1ABA上萌發(fā)的轉基因幼苗綠苗率較低，在2μmolL-1ABA上生長

5、的轉基因植株幼苗主根生長受明顯抑制，RGS1過表達也增加了植株對ABA的敏感性。 (3)轉基因植株表現(xiàn)出高的抗旱能力，且能提高干旱復水后植株成活率和開花率。轉基因植株葉片氣孔比Col小，密度比Col大，離體葉片失水速率比Col低。 (4)對ABA和干旱響應和/或調節(jié)的基因分析結果表明，RGS1過表達不同程度提高或降低了相關基因的表達水平。 3、建立了擬南芥懸浮培養(yǎng)細胞體系并構建了轉基因細胞系，結合GFP-R