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毛竹(Phyllostachys edulis)是一种同时具有生态、经济和社会价值的禾本科植物,是我国分布极广的重要林木资源。同时,毛竹具有多种不同于其他植物的生长发育特性,如快速生长,一次开花等,因而也是基础植物学研究的重要材料。光调蛋白激酶(Photoregulatory Protein Kinases,PPKs)是一类植物特有的酪氨酸蛋白激酶,在拟南芥中参与调节渗透胁迫、生物钟节律和光形态建成等多种重要的生理反应。PPKs能够特异在光下催化蓝光受体隐花色素CRY2及一些重要光信号蛋白的磷酸化反应,故被命名为光调蛋白激酶。由于毛竹快速生长的细胞学基础与拟南芥下胚轴伸长过程类似,而PPKs作为拟南芥光形态建成的负调节因子能够促进下胚轴的伸长,但PPKs在毛竹中的功能研究尚未见报道,因此本研究拟探索PPKs在毛竹快速生长中发挥怎样的功能。首先,以拟南芥PPKs作为参考,在毛竹基因组数据库(BambooGDB)中鉴定到PPKs的同源基因,分析它们在进化上的保守程度,检测它们在毛竹不同组织器官及不同生长阶段的mRNA表达情况,并克隆了部分毛竹PhPPKs基因进行生理生化功能分析。主要研究结果如下:(1)通过序列比对,在毛竹中共鉴定到10个PhPPKs基因,克隆了其中两个PH01001103G0290、PH01000775G0130,分别命名为PhPPKa和PhPPKb,同时筛选并克隆了两个毛竹中CRY2的同源基因PH01000349G1020、PH01000968G0540,分别命名为PhCRYa和PhCRYb;(2)基因表达分析显示,PhPPKa和PhPPKb基因的表达水平无论是在毛竹胚根胚芽、幼根、幼叶、1年叶、5年叶和8年叶中没有显著差异,但是在开花时的叶片中表达水平显著下降;(3)克隆毛竹PhPPKa和PhPPKb基因,并转化到拟南芥野生型背景下,发现其过表达植株与拟南芥AtPPKs过表达的表型一致,说明PhPPKa和PhPPKb与AtPPKs在拟南芥光信号通路中有着相同的功能;(4)在人类HEK293T细胞表达系统中发现PhPPKa可以在蓝光下磷酸化PhCRYa和PhCRYb;(5)烟草瞬时表达系统发现PhPPKa、PhPPKb与PhCRYa、PhCRYb共定位于细胞核中。综上所述,本研究为探索PhPPKs在毛竹快速生长以及光信号转导中的功能提供了理论基础。