擬南芥根毛ROP2信號(hào)通路調(diào)控因子的篩選及其作用機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-05 19:44
根毛在植物水分吸收、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)攝取及與外界環(huán)境相互作用的過(guò)程中發(fā)揮重要功能,也是研究真核細(xì)胞極性建立、維持以及形態(tài)發(fā)生的模式系統(tǒng)之一。因此,對(duì)根毛生長(zhǎng)調(diào)控機(jī)制的研究具有重要的生物學(xué)意義。Rho-related GTPases from plants(ROP)是高等植物中特有的一類(lèi)小G蛋白,其參與植物生長(zhǎng)、發(fā)育、抗病和激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程,并在極性生長(zhǎng)的細(xì)胞中起關(guān)鍵作用。ROP被稱(chēng)為根毛生長(zhǎng)過(guò)程中的“分子開(kāi)關(guān)”,存在與GTP結(jié)合的“活化形式”及與GDP結(jié)合的“非活化形式”,活化形式的ROP通過(guò)下游Ca2+、細(xì)胞骨架、活性氧等細(xì)胞活動(dòng)調(diào)控根毛的生長(zhǎng)。過(guò)去的研究中發(fā)現(xiàn)了ROP的多個(gè)重要調(diào)控因子,如GEFs、GAPs、GDIs等,但其調(diào)控機(jī)制尚不完全清楚。本研究利用反向和正向遺傳學(xué)方法,發(fā)現(xiàn)了根毛生長(zhǎng)過(guò)程中影響ROP2定位、活性及穩(wěn)定性的重要調(diào)控因子—異戊烯化修飾酶(PLURIPETALA,PLP)和光敏色素B(phytochrome B,phyB)。研究結(jié)果有助于深入理解ROP如何調(diào)控根毛的極性生長(zhǎng)。主要結(jié)果和結(jié)論如下:(1)PLP正調(diào)控根毛生長(zhǎng)異戊烯化修飾是一類(lèi)重要的蛋白翻...
【文章來(lái)源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:102 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
根毛(GilroyandJones,2000;Griersonetal.,2014)
共同調(diào)控(圖 1-2),如 WEREWOLF(WER)、TRANSPARENT TESTAGLABRA3(GL3)/ENHANCER OF GLABRA3(EGL3)、CAPRICEBRA2(GL2)等(Galway et al., 1994;Di Cristina et al., 1996;Wada et a Schiefelbein, 1999;Bernhardt, 2004;Masucci and Schiefelbein, 2007)。WL2 促進(jìn)非根毛細(xì)胞的產(chǎn)生,抑制根毛細(xì)胞的產(chǎn)生;WER 和 TTG 突變質(zhì)密度、液泡形態(tài)多個(gè)方面改變了非根毛細(xì)胞,GL2 只影響最終的非態(tài),并不影響早期細(xì)胞活動(dòng)(Galway et al., 1994;Lee and Schiefelbedt, 2004)。而 CPC 通過(guò)另外的方式影響表皮細(xì)胞的分化,其突變后降扮演著根毛細(xì)胞命運(yùn)的正調(diào)控者(Wada et al., 1997)。此外,SCR也參與調(diào)控根毛細(xì)胞和非根毛細(xì)胞的產(chǎn)生;SCM 編碼了一個(gè)富含亮氨同的是其突變后不能消除其中任何一種細(xì)胞類(lèi)型,而只是改變根毛和(Kwak et al., 2005)?偠灾姸囝(lèi)型的蛋白形成一個(gè)復(fù)雜的調(diào)毛細(xì)胞的分化及產(chǎn)生(Grierson et al., 2014)(圖 1-2)。
起始細(xì)胞分化為根毛細(xì)胞后進(jìn)入根毛的起始階段,根毛細(xì)胞逐漸擴(kuò)展,并一個(gè)突起(約 22 μm),生長(zhǎng)點(diǎn)的位置相對(duì)固定(Grierson et al., 2014的研究過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)了一系列控制根毛起始的因素,包括植物體內(nèi)的信號(hào)等(Huang et al., 2013)。始生長(zhǎng)前,小 G 蛋白 ROP 首先定位到生長(zhǎng)點(diǎn)處(圖 1-3),在 ROP,根毛細(xì)胞壁開(kāi)始膨脹,細(xì)胞壁的 pH 值下降(Molendijk et al., 20變化可能會(huì)激活蛋白質(zhì)中的擴(kuò)張蛋白,從而催化細(xì)胞壁松動(dòng),最終向 ka et al., 2000;Bibikova and Gilroy, 2002;Messerli et al., 2007)。pH清楚,這可能是由于細(xì)胞壁聚合物結(jié)構(gòu)和離子交換能力的局部變化,部激活等引起的(Bibikova and Gilroy, 2002)。隨著突起的增大,期網(wǎng),微絲開(kāi)始聚集,根毛隨后進(jìn)入下一階段(Balu ka et al., 2000;G圖 1-3)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]The journey to glory: receptor-like kinases in pollen tube growth[J]. Sen Chai,Furong Ge,Sha Li,Yan Zhang. Science Bulletin. 2016(11)
本文編號(hào):3570962
【文章來(lái)源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:102 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
根毛(GilroyandJones,2000;Griersonetal.,2014)
共同調(diào)控(圖 1-2),如 WEREWOLF(WER)、TRANSPARENT TESTAGLABRA3(GL3)/ENHANCER OF GLABRA3(EGL3)、CAPRICEBRA2(GL2)等(Galway et al., 1994;Di Cristina et al., 1996;Wada et a Schiefelbein, 1999;Bernhardt, 2004;Masucci and Schiefelbein, 2007)。WL2 促進(jìn)非根毛細(xì)胞的產(chǎn)生,抑制根毛細(xì)胞的產(chǎn)生;WER 和 TTG 突變質(zhì)密度、液泡形態(tài)多個(gè)方面改變了非根毛細(xì)胞,GL2 只影響最終的非態(tài),并不影響早期細(xì)胞活動(dòng)(Galway et al., 1994;Lee and Schiefelbedt, 2004)。而 CPC 通過(guò)另外的方式影響表皮細(xì)胞的分化,其突變后降扮演著根毛細(xì)胞命運(yùn)的正調(diào)控者(Wada et al., 1997)。此外,SCR也參與調(diào)控根毛細(xì)胞和非根毛細(xì)胞的產(chǎn)生;SCM 編碼了一個(gè)富含亮氨同的是其突變后不能消除其中任何一種細(xì)胞類(lèi)型,而只是改變根毛和(Kwak et al., 2005)?偠灾姸囝(lèi)型的蛋白形成一個(gè)復(fù)雜的調(diào)毛細(xì)胞的分化及產(chǎn)生(Grierson et al., 2014)(圖 1-2)。
起始細(xì)胞分化為根毛細(xì)胞后進(jìn)入根毛的起始階段,根毛細(xì)胞逐漸擴(kuò)展,并一個(gè)突起(約 22 μm),生長(zhǎng)點(diǎn)的位置相對(duì)固定(Grierson et al., 2014的研究過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)了一系列控制根毛起始的因素,包括植物體內(nèi)的信號(hào)等(Huang et al., 2013)。始生長(zhǎng)前,小 G 蛋白 ROP 首先定位到生長(zhǎng)點(diǎn)處(圖 1-3),在 ROP,根毛細(xì)胞壁開(kāi)始膨脹,細(xì)胞壁的 pH 值下降(Molendijk et al., 20變化可能會(huì)激活蛋白質(zhì)中的擴(kuò)張蛋白,從而催化細(xì)胞壁松動(dòng),最終向 ka et al., 2000;Bibikova and Gilroy, 2002;Messerli et al., 2007)。pH清楚,這可能是由于細(xì)胞壁聚合物結(jié)構(gòu)和離子交換能力的局部變化,部激活等引起的(Bibikova and Gilroy, 2002)。隨著突起的增大,期網(wǎng),微絲開(kāi)始聚集,根毛隨后進(jìn)入下一階段(Balu ka et al., 2000;G圖 1-3)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]The journey to glory: receptor-like kinases in pollen tube growth[J]. Sen Chai,Furong Ge,Sha Li,Yan Zhang. Science Bulletin. 2016(11)
本文編號(hào):3570962
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