擬南芥COS1基因的克隆及其功能分析.pdf

1、擬南芥COIl基因編碼一個F-box蛋白,已經(jīng)證明COIl蛋白能夠與擬南芥的CULLIN1,RBX1以及Skp1類似蛋白ASK1或ASK2等相互作用形成SCF<'COIl>復合體,介導茉莉素的各種反應(yīng).COIl基因的無效突變使植物喪失了所有的茉莉素反應(yīng),表現(xiàn)為對茉莉素不敏感、花粉不育、延遲衰老以及對病蟲害的抗性喪失等.為了更好地認識COIl基因調(diào)控茉莉素反應(yīng)的分子機理,我們對coil突變的抑制子進行了突變體篩選,得到了一個在coil的背

2、景下表現(xiàn)為野生型茉莉素反應(yīng)的突變株,我們將它命名為cosl(coilsuppressor 1).在coil的背景下,cosl突變能夠恢復coil相關(guān)的一些表現(xiàn)型包括對茉莉素的敏感性、衰老以及植物抗性等方面的缺陷,表明COSl基因可能在茉莉素信號傳導鏈中處于COIl基因的下游.采用基因圖譜定位的方法,我們克隆了COSl基因并發(fā)現(xiàn)它編碼核黃素生物合成途徑中的一個關(guān)鍵酶,2,4-二氧四氫蝶啶合成酶(lumazine synthase,LS).

3、cosl的cDNA不能正常地在內(nèi)含子的末端剪切(識別位點TA↓GG→TAAG),而是在其后外顯子18個堿基處(TA↓GC為識別位點)進行剪切,導致突變體的cDNA比正常植株少了18個堿基,也就導致由這18個核苷酸所編碼的6個氨基酸序列的缺失,從而導致了cosl突變的各種表現(xiàn)型.cosl表現(xiàn)為衰老相關(guān)基因如SEN4、SAG12等基因的組成型表達,表明COS1基因在植物的衰老方面起著重要的作用.眾所周知,核黃素以及由其衍生的兩個輔酶FMN(

4、黃素單核苷酸)和FAD(黃素腺嘌呤二核苷酸)是所有生物體內(nèi)的很多必需且廣泛的細胞活動所不可缺少的,且在一系列的細胞活動如DNA的光修復、光感應(yīng)以及生物顯光等方面起著重要作用.最后我們闡述了核黃素途徑在茉莉素信號傳導途徑中的作用機理并且由此推斷出COS1基因可能是COIl基因下游的一個負調(diào)控基因,或者是代表茉莉素信號傳導相關(guān)的另外一條途徑,與那些仍然未知的茉莉素的負調(diào)控基因(如SCF<'COIl>復合體的底物)共同行使對下游基因的抑制作用