擬南芥 ROP6信號通路調(diào)控細胞極性發(fā)育的突變體篩選和突變基因克隆.pdf

1、細胞極性，廣義上是細胞內(nèi)的不對稱分布，是細胞實現(xiàn)發(fā)育和環(huán)境調(diào)節(jié)功能的基本特征之一。擬南芥作為模式植物，其單細胞的花粉管和多細胞表皮系統(tǒng)已經(jīng)成為研究植物細胞極性的重要模式系統(tǒng)。早先有研究表明在擬南芥的子葉表皮細胞中,生長素可以激活植物細胞極性通路下游特有的 ROP6(Rho-related GTPase from plants6)–RIC1(ROP-interactive CRIB motif-containing protein1)信號

2、轉(zhuǎn)導途徑,進而影響細胞骨架的排列來調(diào)控細胞極性生長和形態(tài)建成。ROP6-RIC1信號途徑可以促進細胞凹陷區(qū)（Neck Region)周質(zhì)微管的有序排列,進而維持細胞的生長極性。
　　本研究在rop6-2缺失背景下，通過EMS(ethylmethane-sulfonate,甲基磺酸乙酯)誘變篩選擬南芥表皮鋪板細胞中凸起數(shù)量(Lobe Number)明顯降低的突變體—507-2。經(jīng)遺傳學方法驗證該突變是一個隱性純和的突變體。通過 BS

3、A-重測序(Bulked Sergeant Analysis)方法找到了可能導致該突變的四個候選基因。在對四個候選基因進行鑒定分析后，確認突變基因為Angustifolia(AN)。突變發(fā)生于 AN基因上的第877脫氧核糖核酸上，其中的 G突變成了A并導致其編碼的第293個氨基酸谷氨酸(E)突變?yōu)橘嚢彼?K)。根據(jù)突變基因的特點，將去掉 rop6-2背景的單基因突變體507-2-SM命名為 ANE293K。之前的研究證實 AN在細胞質(zhì)，

4、細胞核以及高爾基體等上表達。本實驗用煙草做AN和AN E293K的瞬時表達，發(fā)現(xiàn)其在細胞質(zhì)以及類似片層結(jié)構(gòu)的高爾基體上皆有表達。AN和AN E293K蛋白在細胞內(nèi)都能運動，但是AN的運動速率明顯高于AN E293K。觀察AN E293K的微管排列分布，發(fā)現(xiàn)較野生型相比，AN E293K的微管束較粗且其分布密度較大，說明突變的AN影響到微管的組織動態(tài)。而且在AN E293K里也沒有觀察到在野生型里面垂直于細胞生長方向抑制細胞生長的微管束。