大豆ABA受體基因GmPYLs和擬南芥DNA甲基化基因DTF1的功能研究.pdf

1、本論文包括大豆（Glycine max）的ABA受體基因GmPYLs和擬南芥(Arabidopsis thaliana)DNA甲基化基因DTF1這2部分研究?jī)?nèi)容，分別取得了如下研究結(jié)果:
　　(1) ABA（abscisic acid，脫落酸）是一種重要的植物激素，對(duì)植物的生長(zhǎng)、發(fā)育和響應(yīng)環(huán)境脅迫起到重要的作用。最近發(fā)現(xiàn)擬南芥PYR/PYLs/RCARs(Pyrabactin Resistance/PYR1-Like/Regula

2、tory Component of ABA Receptor)家族蛋白能夠結(jié)合ABA，所以被認(rèn)為是ABA受體基因。目前大多研究集中在一個(gè)或者幾個(gè)ABA受體基因，并且主要在幾個(gè)模式植物如擬南芥和水稻（Oryza Sativa）中進(jìn)行，目前尚未系統(tǒng)地研究大豆ABA受體。本研究從大豆中克隆了21個(gè)ABA受體基因（GmPYR/PYLs/RCAR，命名為GmPYLs）。在煙草（Nicotiana benthamiana）瞬時(shí)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)中，所有的這些

3、蛋白均定位在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中。酵母（Saccharomyces cerevisiae）雙雜交表明大豆GmPYLs能夠和2個(gè)大豆內(nèi)源的蛋白磷酸酶2C(protein phosphotase2C，PP2C)及擬南芥PP2C基因AtABI1發(fā)生依賴(lài)或者不依賴(lài)ABA的互作。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)GmPYLs和大豆PP2C以及AtABI1的互作對(duì)ABA的激素依賴(lài)并不總是由CL2區(qū)域保守的異亮氨酸決定，這種互作對(duì)于ABA的依賴(lài)可能是由GmPYLs和PP2C基因

4、共同決定。在擬南芥ABA受體三突變體(pyr1;pyl1;pyl4中，過(guò)表達(dá)GmPYL1基因能夠部分地互補(bǔ)其對(duì)ABA不敏感的性狀。GmPYL1基因在擬南芥中具有ABA受體的功能，說(shuō)明在大豆和擬南芥中ABA受體基因是保守的。
　　(2) RNA介導(dǎo)的DNA甲基化(RNA-directed DNA methylation，RdDM)是植物體內(nèi)中重要的DNA甲基化的全新路徑。DNA甲基化造成基因組中許多內(nèi)源位點(diǎn)的轉(zhuǎn)錄沉默，大多數(shù)位點(diǎn)是轉(zhuǎn)

5、座子區(qū)域。本研究采用正向遺傳篩選方法，從擬南芥中鑒定出RdDM路徑上一個(gè)新元件，該元件被命名為DNA綁定轉(zhuǎn)錄因子1(DNA-binding transcription factor1，DTF1)。dtf1突變能夠解除一些RdDM靶位的轉(zhuǎn)錄沉默，并且減少靶位點(diǎn)的24-nt的siRNA積累。在dtf1突變體中，solo-LTR位點(diǎn)轉(zhuǎn)錄沉默的解除伴隨著siRNA積累下降，但甲基化水平?jīng)]有下降。這些研究表明，DTF1是非典型的RdDM路徑元件，