在自然界条件下,不同的地理位置、多变的气候条件以及人类活动等原因,使得环境复杂多变,形成植物正常生长发育所不能忍受的不良环境,也就是所谓的逆境(adversity)或胁迫(stress)。一般来说,逆境包括生物(细菌、真菌、病毒、虫害及杂草等)胁迫(biotic stress)和非生物(高盐、干旱、低温、重金属污染等)胁迫(abiotic stress)。在真核生物中,氨基酸缺乏会激活包括氨基酸合成在内的下游许多相关基因的表达,这一调控过程主要包含有GCN1(general control non-derepressible-1)、GCN2、GCN20、GCN4等相关蛋白。在酵母中,研究发现GCN20是一个ABC(ATP-binding cassette)家族的蛋白,它的N-端与GCN1结合,互作形成复合体,且含有EF3-like区,响应氨基酸缺乏。本课题组在用EMS(乙基甲烷磺酸)诱变筛选拟南芥抗旱突变体lew1(leaf wilting mutant1)时,筛选得到回复突变体sol1-1(Suppressor Of LEW1-1)。利用图位克隆结果证实,sol1-1中At1g64790基因发生突变,根据生物信息学分析,其编码的蛋白SOL1与酵母细胞中GCN1蛋白同源,而GCN1蛋白在酵母细胞、哺乳动物中都参与氨基酸缺乏应答机制。在植物中,GCN相关蛋白的研究相对较少,也没有GCN20/GCN1复合体响应氨基酸缺乏的相关报道。本课题选定GCN 20作为研究对象,通过三引物PCR法鉴定得到纯合突变体055035C,发现该突变体幼苗有叶心发黄的表型,利用基因克隆手段来得到GCN20全长和启动子目的片段,分别与1300-GFP超表达载体、1391载体连接,并转化侵染拟南芥,来研究其蛋白的相关功能及对非生物胁迫应答的作用机制。