OsEIL1調(diào)控水稻生長(zhǎng)素生物合成和初生根的生長(zhǎng)
發(fā)布時(shí)間：2021-11-07 14:44
水稻是世界上重要的單子葉糧食作物,作為半水生作物,與雙子葉植物擬南芥存在諸多方面的差異。在擬南芥中,乙烯和生長(zhǎng)素協(xié)同調(diào)控根的生長(zhǎng)與發(fā)育,然而,它們?cè)谡{(diào)控水稻初生根生長(zhǎng)與發(fā)育中的相互作用還不清楚。本研究中,我們利用YUC活性抑制劑yucasin抑制YUC的功能發(fā)現(xiàn)乙烯抑制水稻初生根的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)依賴(lài)于YUC的活性,在存在yucasin的條件下,乙烯對(duì)水稻初生根伸長(zhǎng)生長(zhǎng)的抑制作用明顯受到抑制,為了研究YUC在乙烯抑制水稻初生根伸長(zhǎng)生長(zhǎng)中的作用,我們對(duì)本實(shí)驗(yàn)室的水稻突變體庫(kù)進(jìn)行篩選,從中找到了一系列初生根對(duì)乙烯不敏感或敏感性降低的突變體。對(duì)其中一份突變體rein7進(jìn)行研究,通過(guò)圖位克隆的方法確定了REIN7編碼YUC家族的一個(gè)成員REIN7/YUC8,rein7突變體的初生根表現(xiàn)出對(duì)乙烯不敏感的表型,其葉片變窄并且向上卷曲,耐鹽性較野生型顯著提高,過(guò)表達(dá)REIN7/YUC8增強(qiáng)了初生根對(duì)乙烯的敏感性,表明REIN7/YUC8在乙烯抑制水稻初生根的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)中發(fā)揮重要作用。REIN7/YUC8過(guò)表達(dá)植株在正常生長(zhǎng)條件下初生根要短于野生型,而用TAA1/TAR活性抑制劑kynurenine處理能夠恢復(fù)...
【文章來(lái)源】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
擬南芥和水稻黃化苗乙烯反應(yīng)(Yangetal.,2015a)
ACC 氧化酶 (ACO) 催化 ACC 生成乙烯 (圖1.2) (Hamilton et al., 1991; Spanu et al., 1991)。圖 1.2 乙烯生物合成途徑示意圖 (Bleecker and Kende, 2000)Figure 1.2 The ethylene biosynthetic pathway在擬南芥中，ACS 共有 12 個(gè)同源基因，分布于 5 條染色體上。其中的 8 個(gè) (ACS2，4-9，11)具有乙烯合成功能 (Chae and Kieber, 2005)。在不同的生長(zhǎng)環(huán)境及生長(zhǎng)階段，植物通過(guò)調(diào)控 ACS基因的時(shí)空特異性表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)乙烯作用的精確調(diào)控。eto1、eto2、eto3 是三個(gè)已經(jīng)篩選到的乙烯過(guò)量生成突變體。其中，ETO1 編碼一個(gè) BTB 家族蛋白，參與 26S 蛋白酶體降解途徑中的底物識(shí)別過(guò)程。ETO1 與 ACS5 的 C 端結(jié)合
1 (EIN3-LIKE PROTEIN) 實(shí)現(xiàn)信號(hào)的激活和放大 (Chao et al., 1997; Alonso et ain3 和 eil1 功能缺失突變體均表現(xiàn)出部分乙烯不敏感表型，相比而言，ein3 較 eIN3 和 EIL1 同時(shí)突變的擬南芥植株則表現(xiàn)出乙烯完全不敏感的表型，與 ein2 突表達(dá) EIN3 或 EIL1 表現(xiàn)出組成型的乙烯反應(yīng)，表明 EIN3/EIL1 正調(diào)控?cái)M南芥 al., 1997; Alonso et al., 2003)。有研究表明，F(xiàn)-box 蛋白 EBF1/2 (EIN3 BINDINN 1 and 2) 與 EIN3/EIL1 互作，并且通過(guò) 26S 蛋白酶體途徑調(diào)控其穩(wěn)定性 (Guotuschak et al., 2003; Gagne et al., 2004)。在存在乙烯的條件下，EIN2 的激活導(dǎo)平下降，從而導(dǎo)致 EIN3/EIL1 蛋白的降解受到抑制 (An et al., 2010)。稻中，存在 6 個(gè) EIN3 同源蛋白 OsEILl-OsEIL6。其中，OsEIL1 和 OsEIL2 與 高 (Mao et al., 2006)。在擬南芥 ein3-1 突變體背景下過(guò)表達(dá) OsEIL1 能夠部分感的表型，過(guò)表達(dá) OsEIL1 的水稻轉(zhuǎn)基因植株則表現(xiàn)出弱的乙烯過(guò)敏感的表型初生根和株高略矮等表型，同時(shí)促進(jìn)乙烯響應(yīng)基因 OsEBF-89 的表達(dá) (Mao et表明 OsEIL1 可能擬南芥 EIN3 具有類(lèi)似的功能，參與水稻乙烯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，并且近的研究發(fā)現(xiàn)，MHZ6/OsEIL1 和 OsEIL2 共同調(diào)控水稻乙烯信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)，然而 OsEIL1 特異調(diào)控水稻初生根對(duì)乙烯的響應(yīng)，OsEIL2 特異調(diào)控水稻胚芽鞘對(duì)乙al., 2015b)。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Ethylene signaling in rice[J]. MA Biao,CHEN ShouYi & ZHANG JinSong Plant Gene Research Center,National Key Lab of Plant Genomics,Institute of Genetics and Developmental Biology,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China. Chinese Science Bulletin. 2010(21)
本文編號(hào)：3482039
【文章來(lái)源】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
擬南芥和水稻黃化苗乙烯反應(yīng)(Yangetal.,2015a)
ACC 氧化酶 (ACO) 催化 ACC 生成乙烯 (圖1.2) (Hamilton et al., 1991; Spanu et al., 1991)。圖 1.2 乙烯生物合成途徑示意圖 (Bleecker and Kende, 2000)Figure 1.2 The ethylene biosynthetic pathway在擬南芥中，ACS 共有 12 個(gè)同源基因，分布于 5 條染色體上。其中的 8 個(gè) (ACS2，4-9，11)具有乙烯合成功能 (Chae and Kieber, 2005)。在不同的生長(zhǎng)環(huán)境及生長(zhǎng)階段，植物通過(guò)調(diào)控 ACS基因的時(shí)空特異性表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)乙烯作用的精確調(diào)控。eto1、eto2、eto3 是三個(gè)已經(jīng)篩選到的乙烯過(guò)量生成突變體。其中，ETO1 編碼一個(gè) BTB 家族蛋白，參與 26S 蛋白酶體降解途徑中的底物識(shí)別過(guò)程。ETO1 與 ACS5 的 C 端結(jié)合
1 (EIN3-LIKE PROTEIN) 實(shí)現(xiàn)信號(hào)的激活和放大 (Chao et al., 1997; Alonso et ain3 和 eil1 功能缺失突變體均表現(xiàn)出部分乙烯不敏感表型，相比而言，ein3 較 eIN3 和 EIL1 同時(shí)突變的擬南芥植株則表現(xiàn)出乙烯完全不敏感的表型，與 ein2 突表達(dá) EIN3 或 EIL1 表現(xiàn)出組成型的乙烯反應(yīng)，表明 EIN3/EIL1 正調(diào)控?cái)M南芥 al., 1997; Alonso et al., 2003)。有研究表明，F(xiàn)-box 蛋白 EBF1/2 (EIN3 BINDINN 1 and 2) 與 EIN3/EIL1 互作，并且通過(guò) 26S 蛋白酶體途徑調(diào)控其穩(wěn)定性 (Guotuschak et al., 2003; Gagne et al., 2004)。在存在乙烯的條件下，EIN2 的激活導(dǎo)平下降，從而導(dǎo)致 EIN3/EIL1 蛋白的降解受到抑制 (An et al., 2010)。稻中，存在 6 個(gè) EIN3 同源蛋白 OsEILl-OsEIL6。其中，OsEIL1 和 OsEIL2 與 高 (Mao et al., 2006)。在擬南芥 ein3-1 突變體背景下過(guò)表達(dá) OsEIL1 能夠部分感的表型，過(guò)表達(dá) OsEIL1 的水稻轉(zhuǎn)基因植株則表現(xiàn)出弱的乙烯過(guò)敏感的表型初生根和株高略矮等表型，同時(shí)促進(jìn)乙烯響應(yīng)基因 OsEBF-89 的表達(dá) (Mao et表明 OsEIL1 可能擬南芥 EIN3 具有類(lèi)似的功能，參與水稻乙烯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，并且近的研究發(fā)現(xiàn)，MHZ6/OsEIL1 和 OsEIL2 共同調(diào)控水稻乙烯信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)，然而 OsEIL1 特異調(diào)控水稻初生根對(duì)乙烯的響應(yīng)，OsEIL2 特異調(diào)控水稻胚芽鞘對(duì)乙al., 2015b)。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Ethylene signaling in rice[J]. MA Biao,CHEN ShouYi & ZHANG JinSong Plant Gene Research Center,National Key Lab of Plant Genomics,Institute of Genetics and Developmental Biology,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China. Chinese Science Bulletin. 2010(21)
本文編號(hào)：3482039
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