擬南芥F-box家族基因FOA2的功能初步研究.pdf

1、F-box蛋白家族廣泛存在于真核生物中，該蛋白家族的共同特征是含有F-box結(jié)構(gòu)域。F-box蛋白作為泛素-蛋白酶體途徑中泛素連接酶的成分，通過選擇性地識別和降解細(xì)胞內(nèi)多種具有生物活性的蛋白質(zhì)而調(diào)控許多植物生理現(xiàn)象，包括開花、激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、非生物脅迫反應(yīng)等。采用啟動(dòng)子順式作用元件分析軟件對編碼F-box蛋白的FOA2(F-boxoverexpressed/oppressedABAsignaling2)基因啟動(dòng)子進(jìn)行預(yù)測得知該基因含有大量

2、的光調(diào)控元件。本論文對FOA2基因表達(dá)的光調(diào)控模式及其功能進(jìn)行了初步分析，獲得了以下研究結(jié)果:
　　采用實(shí)時(shí)定量PCR分析了FOA2基因?qū)獾捻憫?yīng)，發(fā)現(xiàn)該基因的mRNA及蛋白表達(dá)受藍(lán)光、紅光及遠(yuǎn)紅光誘導(dǎo)。同時(shí)本文研究發(fā)現(xiàn)FOA2基因的mRNA表達(dá)具有一定的生物節(jié)律。
　　分析FOA2基因在不同組織器官中的表達(dá)模式，發(fā)現(xiàn)該基因在擬南芥根、莖、葉、花、果實(shí)中均有表達(dá)，其中花和果實(shí)中的表達(dá)量最高。在對FOA2基因在果實(shí)不同發(fā)育時(shí)期

3、的表達(dá)情況進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)隨著果實(shí)發(fā)育成熟時(shí)間的延長，其表達(dá)量增加。進(jìn)一步檢測FOA2基因在種子吸漲過程中表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)隨種子吸漲時(shí)間延長該基因的表達(dá)量降低。
　　比較不同光照條件下種子萌發(fā)率，發(fā)現(xiàn)黑暗、藍(lán)光、紅光下FOA2過量表達(dá)轉(zhuǎn)基因種子萌發(fā)比野生型延遲，遠(yuǎn)紅光下FOA2過量表達(dá)轉(zhuǎn)基因種子的萌發(fā)率比野生型低。分析比較白光下不同濃度GA處理下種子的萌發(fā)率，發(fā)現(xiàn)GA可以恢復(fù)FOA2過量表達(dá)轉(zhuǎn)基因種子萌發(fā)比野生型延遲的表型。用不同濃

4、度paco、ABA處理分析比較種子的萌發(fā)率，發(fā)現(xiàn)與野生型相比過量表達(dá)轉(zhuǎn)基因種子的萌發(fā)對paco、ABA更敏感，功能缺失突變體對paco、ABA的敏感性降低。
　　實(shí)時(shí)熒光定量PCR方法檢測GA和ABA合成及信號途徑關(guān)鍵基因在野生型與突變體中的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)在FOA2過量表達(dá)株系中促進(jìn)萌發(fā)的GA3ox2基因的表達(dá)量降低，抑制萌發(fā)的GA2ox2、ATNCED9和RGL2基因的表達(dá)量均升高，F(xiàn)OA2缺失突變體株系中促進(jìn)萌發(fā)的GA3ox2基因