水稻是世界上重要的單子葉糧食作物,作為半水生作物,與雙子葉植物擬南芥存在諸多方面的差異。在擬南芥中,乙烯和生長素協(xié)同調(diào)控根的生長與發(fā)育,然而,它們在調(diào)控水稻初生根生長與發(fā)育中的相互作用還不清楚。本研究中,我們利用YUC活性抑制劑yucasin抑制YUC的功能發(fā)現(xiàn)乙烯抑制水稻初生根的伸長生長依賴于YUC的活性,在存在yucasin的條件下,乙烯對水稻初生根伸長生長的抑制作用明顯受到抑制,為了研究YUC在乙烯抑制水稻初生根伸長生長中的作用,我們對本實驗室的水稻突變體庫進(jìn)行篩選,從中找到了一系列初生根對乙烯不敏感或敏感性降低的突變體。對其中一份突變體rein7進(jìn)行研究,通過圖位克隆的方法確定了REIN7編碼YUC家族的一個成員REIN7/YUC8,rein7突變體的初生根表現(xiàn)出對乙烯不敏感的表型,其葉片變窄并且向上卷曲,耐鹽性較野生型顯著提高,過表達(dá)REIN7/YUC8增強了初生根對乙烯的敏感性,表明REIN7/YUC8在乙烯抑制水稻初生根的伸長生長中發(fā)揮重要作用。REIN7/YUC8過表達(dá)植株在正常生長條件下初生根要短于野生型,而用TAA1/TAR活性抑制劑kynurenine處理能夠恢復(fù)... 

【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

擬南芥和水稻黃化苗乙烯反應(yīng)(Yangetal.,2015a)

ACC 氧化酶 (ACO) 催化 ACC 生成乙烯 (圖1.2) (Hamilton et al., 1991; Spanu et al., 1991)。圖 1.2 乙烯生物合成途徑示意圖 (Bleecker and Kende, 2000)Figure 1.2 The ethylene biosynthetic pathway在擬南芥中，ACS 共有 12 個同源基因，分布于 5 條染色體上。其中的 8 個 (ACS2，4-9，11)具有乙烯合成功能 (Chae and Kieber, 2005)。在不同的生長環(huán)境及生長階段，植物通過調(diào)控 ACS基因的時空特異性表達(dá)來實現(xiàn)對乙烯作用的精確調(diào)控。eto1、eto2、eto3 是三個已經(jīng)篩選到的乙烯過量生成突變體。其中，ETO1 編碼一個 BTB 家族蛋白，參與 26S 蛋白酶體降解途徑中的底物識別過程。ETO1 與 ACS5 的 C 端結(jié)合

1 (EIN3-LIKE PROTEIN) 實現(xiàn)信號的激活和放大 (Chao et al., 1997; Alonso et ain3 和 eil1 功能缺失突變體均表現(xiàn)出部分乙烯不敏感表型，相比而言，ein3 較 eIN3 和 EIL1 同時突變的擬南芥植株則表現(xiàn)出乙烯完全不敏感的表型，與 ein2 突表達(dá) EIN3 或 EIL1 表現(xiàn)出組成型的乙烯反應(yīng)，表明 EIN3/EIL1 正調(diào)控擬南芥 al., 1997; Alonso et al., 2003)。有研究表明，F(xiàn)-box 蛋白 EBF1/2 (EIN3 BINDINN 1 and 2) 與 EIN3/EIL1 互作，并且通過 26S 蛋白酶體途徑調(diào)控其穩(wěn)定性 (Guotuschak et al., 2003; Gagne et al., 2004)。在存在乙烯的條件下，EIN2 的激活導(dǎo)平下降，從而導(dǎo)致 EIN3/EIL1 蛋白的降解受到抑制 (An et al., 2010)。稻中，存在 6 個 EIN3 同源蛋白 OsEILl-OsEIL6。其中，OsEIL1 和 OsEIL2 與 高 (Mao et al., 2006)。在擬南芥 ein3-1 突變體背景下過表達(dá) OsEIL1 能夠部分感的表型，過表達(dá) OsEIL1 的水稻轉(zhuǎn)基因植株則表現(xiàn)出弱的乙烯過敏感的表型初生根和株高略矮等表型，同時促進(jìn)乙烯響應(yīng)基因 OsEBF-89 的表達(dá) (Mao et表明 OsEIL1 可能擬南芥 EIN3 具有類似的功能，參與水稻乙烯信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，并且近的研究發(fā)現(xiàn)，MHZ6/OsEIL1 和 OsEIL2 共同調(diào)控水稻乙烯信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)，然而 OsEIL1 特異調(diào)控水稻初生根對乙烯的響應(yīng)，OsEIL2 特異調(diào)控水稻胚芽鞘對乙al., 2015b)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Ethylene signaling in rice[J]. MA Biao,CHEN ShouYi & ZHANG JinSong Plant Gene Research Center,National Key Lab of Plant Genomics,Institute of Genetics and Developmental Biology,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China.  Chinese Science Bulletin. 2010(21)



本文編號：3482039