论文摘要
拟南芥F-box蛋白作为SCF（SKP1-Cullin-F-box）复合体中的核心。遗传分析表明,F-box蛋白在许多信号传导途径中发挥关键作用,如激素信号反应、光信号反应、生物钟、开花时间和抗病反应等。拟南芥TFF（TIR1 family F-box）是最近发现的F-box基因,其生物学功能未被正式鉴定。植物中,TFF参与何种信号传导途径,目前仍不清楚。为探究拟南芥TFF在生长素信号途径中的作用机理,本研究利用生物信息学、遗传学和细胞生物学等技术手段,成功分离鉴定了TFF功能缺失突变体tff,初步剖析了TFF基因的遗传学功能及生长素输出蛋白PIN的极性定位,具体研究结果如下:（1）生物信息学分析结果表明,单拷贝基因TFF编码的蛋白含有保守的F-box,C端还有一段未知功能的结构域。应用plant CARE软件对其起始密码子上游启动子进行分析,发现其启动子区域存在大量生长素响应元件;氨基酸序列同源性分析结果表明,TFF蛋白和生长素受体TIR1/AFB家族的同源性较高（81%）。因此命名为TFF,推测TFF可能具有行使F-box的功能,参与生长素途径来调控植株的生长发育。（2）遗传学分析表明,TFF功能缺失影响植物的营养生长和生殖发育。在营养生长期,tff突变体幼苗表现出根短、子叶未打开、植株矮小发育缓慢等缺陷表型。在生殖发育期,纯合突变体果荚变短、种子败育率上升和结实率显著下降。这些结果表明TFF在拟南芥生长发育过程中具有重要功能。（3）显微观察发现,TFF功能缺失影响了拟南芥的胚胎发育,在纯合体中出现较高比例的败育种子和异形胚胎。胚胎各时期统计结果表明,败育起因可能在转变期至心形期阶段。说明TFF是植物胚胎正常发育必需的。（4）细胞生物学分析表明,突变体根尖生长素响应分子标记DR5-GFP表达水平下降,但生长素输出蛋白PIN1、PIN3和PIN7及输入蛋白AUX1的极性没有发生改变,仅仅是中柱细胞荧光强度有所下降,说明TFF功能缺失不影响生长素的极性运输方向,但生长素的合成是否抑制还未得到相应证据。综上结果表明拟南芥TFF可能具有行使F-box的功能,参与生长素途径来调控拟南芥的生长发育,其功能缺失导致严重的生长发育缺陷,尤其是对胚胎发育的影响。初步推测该基因可能与胚胎发育调控有关。本研究结果对进一步剖析TFF的分子作用机理具有重要参考价值,对进一步研究植物F-box蛋白调控胚胎发育的分子机理提供了新的观点和见解。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 周哉材
导师: 潘建伟
关键词: 拟南芥,生长素
来源: 浙江师范大学
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 生物学,生物学
单位: 浙江师范大学
基金: 国家自然科学基金(31670283)
分类号: Q943.2
DOI: 10.27464/d.cnki.gzsfu.2019.000822
总页数: 65
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