【摘 要】
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根毛能够增加植物根系的表面积,在植物吸收外界水分及营养物质过程中发挥重要作用。微丝骨架是细胞骨架的主要成分,并且是调节根毛生长的关键因子,然而微丝骨架调节根毛生长的分子机理尚不清楚。AtADF8是拟南芥一种微丝解聚蛋白,前人发现其在根毛中特异性表达。本实验揭示了AtADF8调节根毛生长的作用,具体结果如下:1.通过三引物法鉴定了Atadf8纯合突变体。通过载体构建获得AtADF8::GFP/Ata
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根毛能够增加植物根系的表面积,在植物吸收外界水分及营养物质过程中发挥重要作用。微丝骨架是细胞骨架的主要成分,并且是调节根毛生长的关键因子,然而微丝骨架调节根毛生长的分子机理尚不清楚。AtADF8是拟南芥一种微丝解聚蛋白,前人发现其在根毛中特异性表达。本实验揭示了AtADF8调节根毛生长的作用,具体结果如下:1.通过三引物法鉴定了Atadf8纯合突变体。通过载体构建获得AtADF8::GFP/Atadf8纯合植株,并且利用q RT-PCR验证了AtADF8::GFP/Atadf8为Atadf8的恢复突变植株(下面称为AtADF8 comp)。2.通过体视显微镜观察根毛生长过程发现,与野生型(Col-0)相比,Atadf8根毛明显变短,且生长速率明显降低,生长时间变短,而AtADF8 comp与Col-0相似,表明AtADF8正向调节根毛生长。3.利用激光共聚焦显微镜观察根毛生长过程中微丝动态发现,在根毛的快速生长时期,根毛顶端区Atadf8微丝动态与Col-0相似,但亚顶端区的微丝更加稳定;在根毛的慢速生长和终止生长时期,与Col-0相比,Atadf8根毛顶端和亚顶端的微丝均更加稳定,但在慢速生长时期二者间的差异更加明显,以上表明在根毛生长过程中AtADF8促进了微丝解聚。4.通过qRT-PCR及Western-blot方法,发现乙烯促进药剂乙烯利处理后AtADF8在转录水平和蛋白表达水平都显著提高,而乙烯抑制药剂1-MCP处理后其表达量则明显下降。此外,乙烯利处理后Col-0根毛长度明显增加,且生长速率加快,生长时间延长,而1-MCP处理后表现相反结果。Atadf8的根毛生长在乙烯相关药剂处理后,没有明显变化。乙烯利处理后Col-0根毛的顶端及亚顶端区域中微丝解聚程度增加,而1-MCP处理后微丝稳定程度增加。Atadf8的根毛微丝动态对乙烯药剂处理不敏感。以上结果表明:乙烯信号调节了AtADF8对根毛生长的调节作用。总之,本实验阐明在根毛生长中乙烯信号激活AtADF8,进而AtADF8促进微丝的解聚,从而促进根毛生长。
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