水稻EREBP-AP2家族轉(zhuǎn)錄因子在脫落酸和干旱信號傳導(dǎo)以及花器官發(fā)育中的作用.pdf

1、EREBP/AP2轉(zhuǎn)錄因子家族分為EREBP(具有一個AP2結(jié)構(gòu)域)和AP2(具有兩個AP2結(jié)構(gòu)域)兩個亞族。EREBP亞族轉(zhuǎn)錄因子(包括DREB類和ERF類)的主要功能是調(diào)節(jié)植物對激素(乙烯、脫落酸等)以及病原、低溫、干旱、及高鹽等脅迫的應(yīng)答反應(yīng)，而AP2亞族轉(zhuǎn)錄因子的主要功能是調(diào)控花、胚珠和種子的發(fā)育過程。
　　 DREB類轉(zhuǎn)錄因子參與了依賴和不依賴于脫落酸(abscisic acid，ABA)的脅迫信號傳導(dǎo)以及種子的發(fā)育與

2、萌發(fā)過程的調(diào)節(jié)。我們從水稻中分離了一個受ABA誘導(dǎo)表達的AP2類基因，將其命名為ARAG1(ABA responsive AP2-related gene)。它編碼的蛋白含有單一的ERF/AP2結(jié)構(gòu)域，是EREBP亞族DREB類轉(zhuǎn)錄因子的一個新成員。ARAG1蛋白具有推測的轉(zhuǎn)錄激活域和核定位信號，ARAG1-GFP的熒光定位分析顯示ARAG1主要定位于細胞核。在正常條件下，ARAG1在水稻的花、種子和根器官中都有少量的表達，而在莖、葉和

3、干種子中不表達。ARAG1的表達明顯受ABA和干旱處理快速誘導(dǎo)，這一誘導(dǎo)過程受反饋調(diào)節(jié)；但ARAG1對冷脅迫沒有響應(yīng)。用轉(zhuǎn)基因的方法進一步分析ARAG1的功能。在正常條件下，反義ARAG1轉(zhuǎn)基因水稻種子表現(xiàn)出略微萌發(fā)延遲；在外源ABA存在條件下，與對照相比，反義ARAG1轉(zhuǎn)基因水稻種子表現(xiàn)出對ABA抑制種子萌發(fā)作用的超敏感性，表明該基因是一個新的ABA反應(yīng)位點，在水稻的種子萌發(fā)過程中ARAG1可能起負調(diào)控因子的作用。ARAG1也具有調(diào)節(jié)

4、營養(yǎng)生長的作用，與對照相比，反義轉(zhuǎn)基因水稻幼苗對ABA敏感性增強；與其他DREBs相似，ARAG1的超表達使轉(zhuǎn)基因水稻幼苗獲得了對干旱和鹽脅迫的增強的抗性，暗示ARAG1通過ABA參與了脅迫信號的傳導(dǎo)。與對照相比，向含ABA的培養(yǎng)基中加入赤霉素(GA)，GA基本不能彌補反義轉(zhuǎn)基因水稻種子對ABA超敏感的表型，說明ARAG1介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)可能與GA無關(guān)。
　　 用點雜交，對水稻中EREBP/AP2家族AP2亞族的12個基因的表達進

5、行了初步分析，并在此基礎(chǔ)上，進一步分離了其中的兩個基因，OsANT1和OsANT2，它們有兩個AP2結(jié)構(gòu)域，與擬南芥的ANT和BBM的蛋白序列的相似性較高。OsANT1和OsANT2含有多個內(nèi)含子，在水稻基因組上分別只有一個拷貝。GFP熒光定位顯示OsANT2蛋白主要定位于細胞核。OsANT1特異地在水稻花器官中表達，OsANT2除了在花中表達，在根器官中也有表達。用RNAi和超表達轉(zhuǎn)基因的方法進一步分析OsANT1和OsANT2的生理