擬南芥葉片衰老相關(guān)類受體激酶(RLK)基因SARK1克隆與功能分析.pdf

1、RLKs(Receptor-like protein kinases)作為一類重要的細(xì)胞表面受體，廣泛存在于高等植物中，在植物細(xì)胞間通訊、生長發(fā)育和脅迫響應(yīng)等過程中發(fā)揮著重要的作用。擬南芥中有超過600多個RLKs基因，水稻中有1000多個RLKs基因，除了CLAVATA1、HAESA、BAK7、FLS2、RPK2、BAM1/BAM2/BAM、OsSIK1、OsLRK2、OsNPR1、OsBRI1等少數(shù)基因外，絕大多數(shù)的RLKs基因的功

2、能依然未知，有待于進(jìn)一步的研究。本研究利用反向遺傳學(xué)的方法克隆鑒定了一個擬南芥葉片衰老相關(guān)的類受體激酶基因，命名為SARK1，主要研究結(jié)果如下:
　　(1)結(jié)合基因芯片和熒光定量PCR分析了SARK1基因在擬南芥幼葉、全展成熟葉、早期衰老葉片、晚期衰老葉片中的表達(dá)模式。結(jié)果表明，SARK1在未衰老葉片中的表達(dá)量很低，在衰老葉片中的表達(dá)量較高，表現(xiàn)出逐漸上調(diào)的趨勢。在一定程度衰老葉片中，變黃葉尖中SARK1表達(dá)要強(qiáng)于葉片基部和中間部

3、分。這些結(jié)果表明，SARK1可能參與調(diào)控擬南芥葉片的衰老進(jìn)程。
　　(2)通過半定量RT-PCR實驗檢測分析SARK1在T-DNA插入純合突變體和野生型Col-0中的表達(dá)水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)sark1中的SARK1未被完全敲除，還有極少量的表達(dá)。通過觀察sark1的表型，發(fā)現(xiàn)sark1的蓮座葉要比Col-0的蓮座葉變黃的時間要早，而且葉綠素含量、Fv/Fm等生理指標(biāo)要低于Col-0。這表明，SARK1基因的缺失導(dǎo)致擬南芥葉片提前變黃衰老

4、。
　　(3)通過對SARK1過表達(dá)植株表型進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)過表達(dá)植株蓮座葉變黃衰老的時間要晚于Col-0，且葉綠素含量、Fv/Fm等生理指標(biāo)要高于Col-0。這表明，SARK1的過量表達(dá)能延緩擬南芥葉片衰老。用ProSARK1∷SARK1互補(bǔ)sark1突變體，發(fā)現(xiàn)SA RK1能使sark1的表型恢復(fù)到野生型，表明SARK1的缺失是造成sark1葉片提前衰老的唯一因素。
　　(4)利用50 uM的ABA和SL處理Col-0的離

5、體葉片，發(fā)現(xiàn)在SL處理的前6h內(nèi)SARK1的表達(dá)水平呈現(xiàn)上調(diào)的趨勢，表明SARK1的表達(dá)可能受到獨(dú)腳金內(nèi)酯的誘導(dǎo)。
　　(5)結(jié)合茄科數(shù)據(jù)庫中普通煙草基因組信息，利用生物信息學(xué)方法從普通煙草中鑒定了70個類受體蛋白RLPs(Receptor-like proteins)基因。他們可以分為6個亞家族，第Ⅵ亞家族較其他亞家族親緣關(guān)系較遠(yuǎn)?；虮磉_(dá)分析發(fā)現(xiàn)NtRLP05、NtRLP06、NtRLP50、NtRL53在衰老葉片中表達(dá)量較高