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文檔簡介
1、延伸體復(fù)合物Elongator是一個(gè)具有多亞基的組蛋白乙?;笍?fù)合體,在真核生物中高度保守。Elongator由兩個(gè)亞復(fù)合體構(gòu)成:ELP1-3組成核心亞復(fù)合體,ELP4-6組成輔助亞復(fù)合體,SlELP2即是從番茄中獲得的一個(gè)核心亞基。Elongator通過乙?;M蛋白H3和H4、對特定tRNA修飾以及對a-微管蛋白乙?;揎椥惺蛊湓赗NA聚合酶II介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中的生理功能。
植物方面,僅在擬南芥中有Elongator的
2、功能研究,而在其它物種中未見報(bào)道。擬南芥elp突變體表現(xiàn)出葉片變窄、根生長受抑制、生育力下降、幼苗和根生長對ABA極為敏感等表型。此外,Elongator還參與茉莉酸(JA)、乙烯(ET)及水楊酸(SA)等多種激素調(diào)節(jié),暗示Elongator參與激素間的相互作用,通過維持這些激素平衡以調(diào)控多項(xiàng)生理過程。并且,Elongator在防御生物與非生物脅迫中也發(fā)揮著重要作用。
本研究以番茄為材料,通過RNAi介導(dǎo)的沉默技術(shù),降低番茄中
3、ELP2基因表達(dá)水平,以此研究Elongator在鮮果類植物中的功能,旨在進(jìn)一步闡釋Elongator在植物生長和果實(shí)發(fā)育、成熟中的重要作用,以及響應(yīng)環(huán)境脅迫的生理機(jī)制。本課題主要內(nèi)容及結(jié)果如下:
1、SlELP2編碼區(qū)cDNA全長的克隆和基因表達(dá)模式分析
根據(jù)GenBank登陸的Micro-Tom中與ELP2同源的基因序列設(shè)計(jì)引物,擴(kuò)增出2382bp的番茄ELP2基因cDNA全序列,開放閱讀框?yàn)?190bp,編碼7
4、29個(gè)氨基酸,分子量為80.4kD,等電點(diǎn)為6.02。該序列與Micro-Tom中登陸序列有一個(gè)堿基的差異,我們將該基因命名為 SlELP2。定量 PCR分析顯示,SlELP2在野生型各器官中呈組成型表達(dá),暗示其在植物的生長發(fā)育中具有重要功能。
2、轉(zhuǎn)基因植株表型觀察和激素處理
采用RNAi介導(dǎo)的基因沉默方法,構(gòu)建了SlELP2沉默載體,得到3個(gè)轉(zhuǎn)基因株系,其中有2個(gè)株系沉默效果很好,因而作為后續(xù)研究的材料。番茄中S
5、lELP2表達(dá)下調(diào),導(dǎo)致植物出現(xiàn)葉片變短,葉片、萼片衰老加快以及未成熟果實(shí)表皮顏色加深等表型。激素處理實(shí)驗(yàn)顯示,ABA和ET誘導(dǎo)SlELP2基因上調(diào)表達(dá),GA3處理使SlELP2基因表達(dá)量下調(diào),轉(zhuǎn)基因幼苗根的生長對ABA敏感,根生長明顯受抑制。這些結(jié)果表明,番茄中Elongator與多種激素相互作用,調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育。
3、相關(guān)基因表達(dá)研究
與野生型相比,參與光合作用的核酮糖1,5-二磷酸羧化/加氧酶基因(Rbcs
6、-2)在轉(zhuǎn)基因葉片中表達(dá)明顯下調(diào),這與轉(zhuǎn)基因植物的葉片萼片衰老加快表型一致;RCHY1屬于E3泛素連接酶環(huán)指蛋白家族的成員,參與26s蛋白酶介導(dǎo)的蛋白泛素化降解過程。在轉(zhuǎn)基因葉片和果實(shí)中RCHY1表達(dá)量明顯高于野生型,表明轉(zhuǎn)基因植物中蛋白泛素化作用加強(qiáng),暗示Elongator與泛素化途徑在某些功能上的協(xié)同作用,比如共同參與光信號轉(zhuǎn)導(dǎo)而影響果實(shí)著色使轉(zhuǎn)基因果實(shí)表皮顏色加深;參與乙烯合成的基因(ACO3),響應(yīng)乙烯誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄因子(E8、RI
7、N)以及在番茄中參與成熟衰老的基因(TOM75)與野生型相比在轉(zhuǎn)基因株系果實(shí)中呈現(xiàn)下降的趨勢,這與上述轉(zhuǎn)基因未成熟果實(shí)表皮葉綠素積累明顯的現(xiàn)象相適應(yīng),也與轉(zhuǎn)基因成熟果實(shí)中類胡蘿卜素含量比野生型少的結(jié)果一致。但是,此結(jié)果與轉(zhuǎn)基因植株中葉片和萼片提前衰老的現(xiàn)象不一致,顯示出Elongator功能的多樣性和復(fù)雜性。
4、根據(jù)ELP2基因研究背景和本研究中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)Elongator可能通過參與轉(zhuǎn)錄和翻譯過程而影響下游基因表達(dá),以
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