光作為主要的環(huán)境因子在植物整個生長發(fā)育過程中都發(fā)揮重要的調(diào)控作用。植物感受環(huán)境光刺激主要是通過光受體來實現(xiàn)的,目前在擬南芥中已經(jīng)鑒定出紅光/遠(yuǎn)紅光、藍(lán)光/紫外光A(藍(lán)光/UV-A)和紫外光B(UV-B)三類光受體,其中隱花色素(cryptochromes,CRYs)作為一類重要的藍(lán)光/UV-A受體,在促進(jìn)光形態(tài)建成、調(diào)控光周期開花方面具有重要的功能,對其介導(dǎo)的藍(lán)光信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制的研究也較為深入。近年來,越來越多的試驗證據(jù)表明CRYs參與調(diào)控植物對非生物脅迫的響應(yīng),包括對干旱、鹽、高溫和高光強(qiáng)輻射等的響應(yīng),然而其內(nèi)在機(jī)制尚不清楚。本研究以擬南芥哥倫比亞野生型(Col4)、CRY2功能缺失突變體(cry2)和CRY2過表達(dá)的轉(zhuǎn)基因擬南芥(pCAMBIA-35S::GFP-CRY2,以下簡稱GFP-CRY2)為材料,鑒定三種基因響應(yīng)外源脫落酸(abscisic acid,ABA)誘導(dǎo)的表型,發(fā)現(xiàn)CRY2在ABA響應(yīng)中發(fā)揮正向調(diào)控作用。通過體內(nèi)和體外的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)互作及蛋白質(zhì)-DNA互作試驗,發(fā)現(xiàn)CRY2與ABA信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的一個重要轉(zhuǎn)錄因子ABI4(ABA INSENSITIVE 4,ABI4)發(fā)生相互作用。對CRY2過表達(dá)于ABI4功能缺失突變體的轉(zhuǎn)基因擬南芥(GFP-CRY2/abi4)響應(yīng)ABA的表型進(jìn)行鑒定,發(fā)現(xiàn)CRY2對ABA響應(yīng)的調(diào)控作用至少是依賴于ABI4的。具體研究結(jié)果如下:1.與Col4相比,cry2種子萌發(fā)和幼苗主根伸長對外源ABA的敏感性顯著下降,而GFP-CRY2種子萌發(fā)對ABA的敏感性顯著增加,說明CRY2正向調(diào)控ABA響應(yīng)。2.利用酵母雙雜交試驗和雙熒光互補(bǔ)試驗(bimolecular Fluorescence Complementation,BiFC)證實CRY2與ABI4發(fā)生藍(lán)光依賴的相互作用。3.通過酵母單雜交試驗和雙熒光素酶報告分析試驗證實CRY2能夠作用于ABI4基因的啟動子(ATG上游2000bp的DNA序列),促進(jìn)其轉(zhuǎn)錄活性。4.對GFP-CRY2/abi4轉(zhuǎn)基因擬南芥T_3代純合體在外源ABA誘導(dǎo)下的種子萌發(fā)率進(jìn)行統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)其種子萌發(fā)率顯著低于GFP-CRY2,但高于abi4,說明CRY2調(diào)控ABA響應(yīng)至少是依賴于ABI4的,但還存在著其他的重要因子支持CRY2的功能。
【學(xué)位單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：Q943.2
【部分圖文】：

圖 1.1 CRY2 與 CIBs 互作調(diào)控開花時間(Yu et al., 2010)egulation of flowering time by the interaction between CRY2 anet al., 2010)Ys-COP1/SPA1 不但能與 bHLH 及其它轉(zhuǎn)錄因子家族蛋白發(fā)生相互作用直

圖 1.2 CRYs 與 COP1/SPA1 互作(Podolec and Ulm, 2018)Fig. 1.2 The interaction of CRYs and COP1/SPA1(Podolec and Ulm, 2018 CRYs-PIFsPIF4、PIF5 是 bHLH 轉(zhuǎn)錄因子家族的兩個蛋白，能夠與 PHYB 發(fā)生相調(diào)控下游基因的表達(dá)(Huq and Quail, 2002; Leivar and Quail, 2011)。PIF

圖 1.3 低藍(lán)光下 CRYs 與 PIFs 互作調(diào)控植物生長(Pedmale et al., 2016)ig.1.3 Cryptochromes interact with PIFs to control plant growth in limiting blight(Pedmale et al., 2016)4 CRYs-AUX/IAAsAUX/IAAs 是一類具有四個結(jié)構(gòu)域（DⅠ-DⅣ）的壽命較短的小蛋白，其中
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本文編號：2862739