大豆藍光受體基因GmZTL1和GmZTL2的功能解析.pdf

1、生物鐘系統(tǒng)廣泛參與調(diào)控植物體內(nèi)各種生長發(fā)育事件,包括氣孔的開閉、下胚軸的伸長以及成花誘導等。它主要是通過相關的轉錄反饋環(huán),將外界信號整合后輸出,調(diào)控下游生理反應。擬南芥(Arabidopsis thaliana)中,藍光受體ZEITLUPE(ZTL)通過對生物鐘核心成員TIMING OF CAB EXPRESSION1(TOC1)的特異降解,實現(xiàn)對生物鐘振蕩器的調(diào)節(jié)。
　　 本文在克隆得到大豆(Glycine max)ZTL同源

2、基因基礎上,利用生物化學、細胞生物學和分子生物學等技術,對大豆中藍光受體GmZTL1和GmZTL2的時空表達、蛋白的細胞定位和光學特性以及開花活性等方面開展研究,研究發(fā)現(xiàn):
　　 1)生物信息學分析表明,本文克隆的GmZTL2(Glymal3g00860)和本實驗室保存的GmZTL1(Glyma17g069501)、GmZTL3(Glyma15g17480)以及GmZTL4(Glyma09g06220)基因是大豆基因組中的4個Z

3、TL同源拷貝,與其他植物中ZTL序列及高級結構高度保守。
　　 2)通過瞬時表達實驗,發(fā)現(xiàn)GmZTL1和GmZTL2蛋白主要定位于細胞核內(nèi),在細胞質中也有少量表達。
　　 3)與擬南芥TOC1同源的GmTOC2定位于細胞核,并與GmZTL1/GmZTL2蛋白共定位。但是,酵母雙雜交實驗結果并未證實GmZTL1/GmZTL2與GmTOC1/GmTOC2之間的相互作用,可能與大豆基因多拷貝以及各個拷貝之間作用的特異性有關。<

4、br>　　 4)GmZTL1和GmZTL2都具有一個典型的LOV區(qū)域。我們通過在酵母系統(tǒng)中分別誘導表達兩蛋白,經(jīng)純化后檢測吸收光譜范圍,發(fā)現(xiàn)GmZTL1和GmZTL2均在藍光區(qū)域(400—500 nm)及近紫外區(qū)域(350 nm)具有強烈的光吸收活性。
　　 5)實時定量PCR對GmZTL1和GmZTL2的表達分析顯示,這兩個基因轉錄水平表達不受光周期及生物鐘的調(diào)控,而且二者在生長發(fā)育時期及不同組織器官中具有類似的時空表達模式