為適應(yīng)環(huán)境,植物進(jìn)化出了一系列行使特殊功能的光受體,來感受自然界中不同波長(zhǎng)的光,如:紅光和遠(yuǎn)紅光受體光敏色素、紫外線受體UVR8、藍(lán)光受體隱花色素和向光素等。其中,向光素PHOTs（PHOT1和PHOT2）作為藍(lán)光受體,參與諸多植物運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié),如植物向光性、葉綠體運(yùn)動(dòng)、氣孔開放等。目前關(guān)于PHOT1調(diào)節(jié)弱藍(lán)光誘導(dǎo)的向光彎曲機(jī)制較為清晰,然而PHOT1和PHOT2以功能冗余的方式調(diào)節(jié)強(qiáng)藍(lán)光誘導(dǎo)的向光彎曲機(jī)制并不清楚。我們課題組前期發(fā)現(xiàn),基因PHOT1突變,擬南芥表現(xiàn)彎曲增強(qiáng),在phot1突變體中超表達(dá)PHOT2基因擬南芥向光性進(jìn)一步增強(qiáng),而phot1 phot2雙突變體缺失向光性,表明PHOT1在感受強(qiáng)藍(lán)光后啟動(dòng)促進(jìn)和抑制向光性的雙重反應(yīng)以適應(yīng)光環(huán)境。結(jié)合擬南芥rpt2突變體缺失向光性,而phot1 rpt2雙突變體卻恢復(fù)向光彎曲,推測(cè)PHOT1介導(dǎo)的旁路抑制途徑位于RPT2上游。為解析植物應(yīng)答強(qiáng)藍(lán)光選擇最佳生長(zhǎng)取向避免強(qiáng)光傷害的機(jī)制,本課題以rpt2突變體為材料進(jìn)行EMS（Ethylmethane sulphonate）誘變,篩選恢復(fù)下胚軸向光彎曲的雙突變體,即尋找RPT2基因的抑制子,... 

【文章來源】：河南大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

向光素與NRL蛋白介導(dǎo)的植物向光性反應(yīng)（改自Christieetal.,2014）

前言的磷酸化水平，使其重新轉(zhuǎn)移到質(zhì)膜上與 PHOT1 形成復(fù)合體，介導(dǎo)二向彎曲的發(fā)生(Haga et al., 2015)。Phytochrome（phy）和 Cryptochrome（cry）等其他光受體主要通過調(diào)控 RPT2 的表達(dá)和 GA 的合成，也參與植物向光性的調(diào)控，如圖 1-2 B 所示。用 3 h 強(qiáng)藍(lán)光處理相關(guān)遺傳材料，Northern blot 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示 RPT2 的轉(zhuǎn)錄本在 phyA cry1 cry2 三突中不能被誘導(dǎo)產(chǎn)生正常水平，這表明不管是 CRY1、CRY2 還是 PHYA 對(duì)于藍(lán)光處理下 RPT2 的合成是至關(guān)重要的；當(dāng)藍(lán)光處理時(shí)間延長(zhǎng)至24 h之后，蛋白免疫實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在phyA crycry2 三突變體中 RPT2 的表達(dá)量有很大程度的回升，且下胚軸能發(fā)生輕微程度的向光性反應(yīng)，而 phyA phyB cry1 cry2 四突中幾乎檢測(cè)不到 RPT2 蛋白，并且下胚軸缺失向光彎曲反應(yīng)，這暗示 PHYB 對(duì)于 RPT2 蛋白的誘導(dǎo)表達(dá)也有調(diào)控作用，并且通過此方式來參與強(qiáng)藍(lán)光下下胚軸彎曲反應(yīng)的調(diào)控(Tomoko et al., 2010)。

1對(duì)于藍(lán)光反應(yīng)的促進(jìn)作用研究的較為清楚，但是其抑制彎曲參與還不清楚。前人的研究表明，PHOT1和PHOT2同時(shí)突變HOT2和RPT2同時(shí)缺失也不能發(fā)生向光彎曲，但是若PHOT1能恢復(fù)正常的，如圖1-3 A所示(Sayaka et al., 2004)，本課題在RPT2突變的基礎(chǔ)上再突變掉PHOT1會(huì)恢復(fù)向光性的信號(hào)我們推測(cè)PHOT1突變后，其對(duì)于強(qiáng)藍(lán)光介導(dǎo)的向光性通路中究這一抑制的分子機(jī)制，并完善PHOT1和PHOT2參與的強(qiáng)藍(lán)游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)模式，如圖1-3 B所示(趙翔, 2014)，我們對(duì)此通變體施以EMS化學(xué)誘變，通過單側(cè)強(qiáng)藍(lán)光篩選如phot1 rpt回交測(cè)序、轉(zhuǎn)錄組BSR分析以及圖位克隆等技術(shù)，分離鑒定Y蛋白。此研究能夠完善藍(lán)光介導(dǎo)的向光彎曲反應(yīng)的調(diào)控模多變的外界光強(qiáng)下調(diào)節(jié)自身的生長(zhǎng)取向和莖葉分布來避免的生長(zhǎng)狀態(tài)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]植物向光素信號(hào)通路中NPH3蛋白的研究進(jìn)展[J]. 喬新榮,陳瓊.  植物生理學(xué)報(bào). 2015(06)
[2]擬南芥基因的圖位克隆技術(shù)[J]. 毛培培,劉瑞霞,趙云云.  生物學(xué)通報(bào). 2007(12)

博士論文
[1]擬南芥ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白P2SA1在下胚軸向光彎曲中的功能分析[D]. 趙翔.河南大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3572324