【摘要】：器官大小是植物重要的性狀之一,探究器官發(fā)育分子機(jī)制也是一個重要的發(fā)育生物學(xué)問題。植物器官的大小受到細(xì)胞分裂和細(xì)胞擴(kuò)展的調(diào)控,在細(xì)胞分裂和細(xì)胞擴(kuò)展的過程中,又常常伴隨著核內(nèi)復(fù)制。核內(nèi)復(fù)制水平能調(diào)控植物器官大小,但是目前核內(nèi)復(fù)制調(diào)控植物器官大小的分子機(jī)制了解的比較少。在之前報道的研究中,發(fā)現(xiàn)DA3基因編碼擬南芥中的去泛素化酶UBP14(UBIQUITIN-SPECIFIC PROTEASE14),它是擬南芥中控制器官大小的一個很重要的基因,其突變體da3-1相較于野生型具有大的子葉,大的花器官及葉片卷曲的表型。同時UBP14與UVI4(ULTRAVIOLETB INSENSITIVE4)相互作用,影響細(xì)胞相關(guān)周期蛋白的穩(wěn)定性,進(jìn)而調(diào)控核內(nèi)復(fù)制,最終影響細(xì)胞和器官大小的發(fā)育。為了進(jìn)一步了解核內(nèi)復(fù)制與器官大小的具體分子機(jī)制,實驗人員在da3-1突變體背景下通過EMS誘變分離和鑒定了多個抑制子sud(suppressor of da3-1)。從備選抑制子中我們選擇sud3為研究對象,并在sud3-1 da3-1和da3-1之間的雜交F2群體中,通過MutMap方法鑒定sud3-1突變。網(wǎng)上預(yù)測發(fā)現(xiàn)SUD3包含一個SKIP-SNW結(jié)構(gòu)域,而SKIP(SKI-interacting protein)作為SKI互作蛋白,在酵母到人類的高級生物體中都廣泛存在且高度保守,SKIP參與生物鐘調(diào)控和非生物脅迫,同時SKIP是一個協(xié)同調(diào)控因子,它可能參與剪切和轉(zhuǎn)錄的起始,在酵母中有轉(zhuǎn)錄激活活性。我們發(fā)現(xiàn)sud3-1能部分抑制da3-1較大的花和種子,并能部分恢復(fù)da3-1突變體蓮座葉卷曲的表型,這表明DA3和SUD3在一個共同的途徑中發(fā)揮作用。我們證明,遺傳上SUD3抑制了DA3和UVI4在核內(nèi)復(fù)制中的影響。生化結(jié)果上,SUD3在體內(nèi)和體外與UBP14和UVI4都存在相互作用。研究發(fā)現(xiàn)SUD3/AtSKIP通過與調(diào)節(jié)因子UBP14和UVI4的相互作用,以調(diào)節(jié)核內(nèi)復(fù)制和器官生長。利用遺傳、生化和分子生物學(xué)技術(shù),結(jié)合生物信息學(xué)分析,我們探究了SUD3基因?qū)藘?nèi)復(fù)制的調(diào)控和其對器官大小的影響,并進(jìn)一步闡明其可能的作用機(jī)理。
【圖文】：

圖 1-1 擬南芥器官大小調(diào)控的遺傳因子和主要通路（Krizek, 2009; Powell and Lenhard, 2012）Fig 1-1 Summary of genetic factors and major pathways in organ size regulation in Arabidopsis(Krizek, 2009; Powell and Lenhard, 2012)

圖 1-2 植物核內(nèi)復(fù)制周期調(diào)控簡化示意圖（Chevalier et al., 2011）Figure 1-2 Schematic representation of endoreduplication cycle control in plants (Chevalier et 2011)結(jié)上述所提及的基因，如下表 1-1 所述。
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：Q945

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本文編號：2620519