COMPASS-like復(fù)合物調(diào)控水稻營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)變.pdf

1、IIII摘要開花是植物從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)轉(zhuǎn)變的過(guò)程， 這一過(guò)程由外界的環(huán)境因素和內(nèi)在的遺傳因素共同調(diào)控。 植物能否在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間開化， 決定其能否將生命成功的延伸至下一代。 水稻是我國(guó)乃至世界的主要糧食作物之一， 養(yǎng)育著世界近三分之一的人口，而水稻的開花時(shí)間，不僅影響著水稻產(chǎn)量，而且影響著糧食的安全，具有重要的理論研究意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本研究從水稻 COMPASS-like 復(fù)合物入手， 通過(guò)遺傳、 生化和分子生物學(xué)的方式，闡述了 C

2、OMPASS-like 的表觀修飾功能在水稻生長(zhǎng)、發(fā)育過(guò)程和開化時(shí)間中的調(diào)控作用。具體結(jié)果如下：（1） 水稻 SDG723 與擬南芥的 ATX1 具有高度的同源性， 利用 35S::SDG723轉(zhuǎn)化 atx1 突變體能夠很好的互補(bǔ) atx1 的表型，表明二者是直系同源基因。（2） SDG723 的 T-DNA 插入突變體在長(zhǎng)日照下具有明顯的晚花表型，通過(guò)RNAi(RNA interference)將 SDG723 敲除后，得到的 SDG

3、723RNAi 植株的表型與 T-DNA 插入突變體表型一致。（3） 通過(guò)酵母雙雜交的篩選，結(jié)合 BIFC 和 Pull down 的方法，我們找到SDG723 能特異的與 OsWDR5a 結(jié)合， 而且二者的結(jié)合是通過(guò) SDG723 上的 win motif 而實(shí)現(xiàn)的。（4） 將 SDG723和 OsWDR5a 與GFP 融合， 轉(zhuǎn)化水稻。 亞細(xì)胞定位顯示， SDG723與 OsWDR5a 能夠共定位于細(xì)胞核中，而且 OsWDR5a 在

4、胞質(zhì)中也有表達(dá)。（5） 體外的 Pull down 結(jié)果顯示，OsWDR5a 能特異的結(jié)合組蛋白 H3。（6） 通過(guò)體外酶活研究顯示，OsWDR5a 能顯著的促進(jìn) SDG723 的甲基化轉(zhuǎn)移酶活性。（7） OsWDR5a 的 T-DNA 插入突變體純和致死， 且致死發(fā)生在受精后灌漿早期。利用 Ubqutin::WDR5a 轉(zhuǎn)化 oswdr5 的 T-DNA 插入突變體，可以將致致死的表型互補(bǔ)。（8） 將 OsWDR5 通過(guò) RNAi 敲

5、除后， 得到的 OsWDR5RNAi 植株與 SDG723RNAi表型相似，在長(zhǎng)日照下表現(xiàn)出晚花的表型（9） 通過(guò)長(zhǎng)日照下每 4 個(gè)小時(shí)取樣，連續(xù)取樣 24h，熒光定量檢測(cè)開花通路基因的轉(zhuǎn)錄情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，開花基因在 SDG723RNAi 和WDR5RNAi 具有上調(diào)或下調(diào)的一致性，二者表達(dá)水平的降低大大下調(diào)開花通路關(guān)鍵基因 EHD1、RTF1 和 EHD3a 的表達(dá)。關(guān)鍵詞:COMPASS-like； H3K4 甲基化；水稻；長(zhǎng)日照；