擬南芥G蛋白信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)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(xì)胞系為材料，通過(guò)突變體分析、轉(zhuǎn)基因植株構(gòu)建、轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系構(gòu)建和原生質(zhì)體瞬時(shí)表達(dá)等技術(shù)，用分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)、生物化學(xué)等方法研究了AtRGS1蛋白在擬南芥信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)途徑中的作用。取得了以下主要研究結(jié)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(duì)rgs1-2種子萌發(fā)促進(jìn)作用不明顯；rgs1

2、-2種子萌發(fā)對(duì)葡萄糖和蔗糖的抑制作用不敏感，gpa1-3對(duì)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(wú)關(guān)，而是由糖介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑引起的，且不依賴(lài)于已糖激酶途徑；rgs1-2種子萌發(fā)對(duì)ABA低敏，gpa1-3對(duì)ABA超敏。不同基因型種子萌發(fā)對(duì)ABA響應(yīng)差異主要是由于內(nèi)源ABA水平的差異；rgs1-2種子內(nèi)源ABA水平較低，ABA生物合成酶ABA2和NCED3的基因表達(dá)水平低，葡萄糖處理對(duì)rgs1-2兩基因表達(dá)水平影響不顯

3、著。推斷葡萄糖對(duì)種子萌發(fā)的抑制效應(yīng)是通過(guò)提高內(nèi)源ABA含量，且RGS1在此途徑中作為一個(gè)重要的信號(hào)分子起調(diào)節(jié)作用。 (2)葡萄糖與蔗糖抑制了Col黃化苗下胚軸生長(zhǎng)，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(zhǎng)；10％蔗糖作用下幼苗依然保持生長(zhǎng)，6％甘露醇對(duì)幼苗主根生長(zhǎng)抑制作用比種子萌發(fā)更明顯，表明糖對(duì)幼苗生長(zhǎng)過(guò)程與種子萌發(fā)過(guò)程有著不同的調(diào)節(jié)機(jī)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(shí)驗(yàn)用TOPO克隆的方法構(gòu)建了35S-RGS1過(guò)表達(dá)體系，并分析了轉(zhuǎn)基因植株的生理特性：(1)RT-PCR結(jié)果表明，轉(zhuǎn)基因植株內(nèi)RGS1在不同組織器官表達(dá)都有所增加。過(guò)表達(dá)植株比野生型表現(xiàn)出一定的生長(zhǎng)抑制和花期延長(zhǎng)。 (2)轉(zhuǎn)基因種子萌發(fā)表現(xiàn)對(duì)ABA超敏感性，在1μmolL-1ABA上萌發(fā)的轉(zhuǎn)基因幼苗綠苗率較低，在2μmolL-1ABA上生長(zhǎng)

5、的轉(zhuǎn)基因植株幼苗主根生長(zhǎng)受明顯抑制，RGS1過(guò)表達(dá)也增加了植株對(duì)ABA的敏感性。 (3)轉(zhuǎn)基因植株表現(xiàn)出高的抗旱能力，且能提高干旱復(fù)水后植株成活率和開(kāi)花率。轉(zhuǎn)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(duì)ABA和干旱響應(yīng)和/或調(diào)節(jié)的基因分析結(jié)果表明，RGS1過(guò)表達(dá)不同程度提高或降低了相關(guān)基因的表達(dá)水平。 3、建立了擬南芥懸浮培養(yǎng)細(xì)胞體系并構(gòu)建了轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系，結(jié)合GFP-R