擬南芥as2突變體增強(qiáng)子krt1的遺傳分析及KRT1基因的克隆.pdf

1、本文論述了擬南芥as2突變體增強(qiáng)子krt1的遺傳分析及KRT1基因的克隆。 植物葉片的極性發(fā)育對于其行使正常的功能是必需的。在葉片進(jìn)行極性發(fā)育的過程中，主要存在著三個基本的發(fā)育軸向：近－遠(yuǎn)軸、基－頂軸、中－側(cè)軸，其中以近－遠(yuǎn)軸的發(fā)育最為關(guān)鍵和突出。一系列“極性基因”參與調(diào)控了近－遠(yuǎn)軸的極性建成，其中擬南芥的AS2基因會促進(jìn)葉片的近軸面發(fā)育，在as2突變體中葉片的近軸面發(fā)育會受到一定程度的阻礙，這使得as2的葉片表現(xiàn)出遠(yuǎn)軸面化葉片

2、的表型。為了進(jìn)一步了解AS2基因調(diào)節(jié)葉片極性發(fā)育的分子機(jī)理，對as2突變體進(jìn)行了EMS化學(xué)誘變，試圖篩選能改變as2表型的突變體。分析了as2增強(qiáng)子krt1。Krt1能增強(qiáng)as2葉片近軸面特征部分缺失的表型，使得as2 krt1雙突變產(chǎn)生比as2表型更強(qiáng)的遠(yuǎn)軸面化葉片。KRT1編碼著26S蛋白酶體上的RPN2a亞基，krt1突變可能影響了26S蛋白酶體對某些調(diào)控蛋白的降解，這說明葉片的極性發(fā)育受到了蛋白翻譯后的調(diào)控。 Krt1除

3、了能增強(qiáng)as2之外，它還能增強(qiáng)一些其他極性發(fā)育存在缺陷的突變體，像ago1。AGO1是RNA干擾沉默復(fù)合體RISC中的重要組成部分，ago1突變可能通過干擾了miRNA165/166的分布而影響了葉片的極性發(fā)育。Krt1對ago1-37表型的增強(qiáng)與在as2背景下的情況有所不同，krt1會促使ago1弱等位ago1-37長出近軸面化的葉片，這與krt1對as2的增強(qiáng)是相反的。這說明葉片的近－遠(yuǎn)軸調(diào)控途徑都會受到26S蛋白酶體的影響，因此k

4、rt1對極性缺陷的加強(qiáng)隨著背景的不同而表現(xiàn)出不同的結(jié)果。不過也有可能krt1對as2和ago1表型的增強(qiáng)只涉及到了一條共同的途徑，而這條調(diào)控途徑與傳統(tǒng)認(rèn)識的“極性基因”在作用機(jī)制上存在差異。 在對krt1的遺傳分析中，發(fā)現(xiàn)krt1會全面加強(qiáng)rev-6的表型。REV是HD-ZIP III基因家族的一個成員，它參與調(diào)控了葉片的近軸面發(fā)育，并且在分生組織的發(fā)育中起著很重要的作用。Krt1 rev-6雙突變會在葉片的極性發(fā)育上表現(xiàn)出一定

5、的缺陷，并且krt1會顯著增強(qiáng)rev-6空側(cè)枝的表型，同時krt1還會加劇rev-6在花原基發(fā)育上所存在的缺陷。Krt1 rev-6雙突變在花原基上的表型主要可以被分成兩類：一是花原基的提前終止，這個表型類似于wus突變體的花，說明在krt1 rev-6雙突變的花原基中，WUS表達(dá)的起始受到了阻礙；另一類表型則是花原基在頂端分生組織周圍生成后無法進(jìn)行花發(fā)育，而是最終長成一些棒狀原基，這個表型可能與更早期決定花原基特征的調(diào)控途徑有關(guān)。這些