论文部分内容阅读
油菜素内酯相关受体BAK1(BRI1-Associated Receptor Kinase),与BRI1相互作用参与调节BRs的膜表面感知以及细胞内信号的传递、放大。近年来发现,BAK1与多种组分互作,调节一系列的生物学过程,如PTI免疫路径、细胞死亡以及其它一些生长发育调节路径。本研究通过植物活体、体外验证蛋白相互作用的方法筛选到了BAK1又一新的互作组分K27,并通过植物活体表达验证了K27参与调节植物重要的生长发育过程。主要研究结果如下:1、通过双分子荧光互补技术(Bi FC),烟草叶片瞬时表达验证了通过酵母双杂交筛选出的K27蛋白及其同源蛋白K20与BAK1在植物体内相互作用,与BAK1互作发生于细胞膜上。2、构建K27的融合蛋白植物表达载体Cam-35S-K27-GFP,过表达K27基因于野生型拟南芥Col-0。转K27基因植株表现出矮化,莲座叶尺寸变小,叶片变圆、变小、数量增多,育性降低,部分花序提前枯萎衰老死亡的现象。与野生型拟南芥过表达K27基因植株相比较,在BAK1功能缺失拟南芥敲除系bak1-4中过表达K27基因导致的莲座叶尺寸变小,叶片变圆、变小、数量增多,育性降低,部分花序提前枯萎衰老死亡的现象更为明显,可能是在BAK1缺失的情况下,K27功能的抑制性减小。3、研究K27蛋白的亚细胞定位:激光共聚焦显微镜观察转基因植株叶片,发现K27定位于细胞膜及细胞质内部,与BAK1存在共定位的区域,此外其还存在特异性功能区域。4、本研究结果初步证实,BAK1与K27存在植物体内相互作用的可能性。RT-PCR分析证明,在BAK1敲除系中K27基因的表达量发生上调,并且乙烯信号响应基因PDF1.2的表达也发生上调。因此,从侧面反映出,油菜素内酯的信号转导与乙烯路径的信号传递存在网络交叉的可能性,但仍需进一步分子生物学及生理生化试验的证明。5、应用生物信息学研究方法,分析了拟南芥以及白菜、番茄、黄瓜中K27同源蛋白的亲源关系。系统发育树分析和Motif搜索结果显示,这些同源蛋白可以分为两个亚类,并且保守性较高。亚细胞定位预测显示蔬菜K27同源蛋白定位于细胞膜以及细胞内大多数具有膜结构的细胞器中,但高尔基体除外。6、初步建立了以模式番茄Micro-Tom和番茄BRI1弱突变体MA42为转基因材料的番茄遗传转化体系,得到转基因材料。