小麦SKP1同源基因TSK1的克隆和功能分析

论文摘要

SKP1 （S-phase kinase-associated-protein 1）家族蛋白是普遍存在于真核生物中的一类小分子量蛋白质,其主要的生物学功能在于参与SCF复合体的形成,从而调控生物体内泛素介导的蛋白质降解,并参与多方面的生物发育过程。SKP1蛋白能够同时和Cullin蛋白以及F-box蛋白结合,形成SCF复合体的核心部分。因此,SKP1正常功能的维持对于SCF复合体功能的实现至关重要。研究显示,植物中尤其是以拟南芥为代表模式植物中已经发现了21个SKP1基因成员,并发现其中的ASK1参与了多个SCF复合体的形成并调控着包括植物雄性减数分裂、生长素、赤霉素、茉莉酸和乙烯等生理和发育进程。但是来自高等植物尤其是小麦和水稻中的SKP1基因还鲜有报道,其功能还不为所知;此外,SKP1基因与ABA的关系还没有任何报道。本文利用筛选小麦减数分裂期小花的cDNA文库结合RT-PCR的方法从小麦中分离到了一个SKP1同源基因,并命名为TSK1 （Triticum aestivum SKP1-Like 1）。序列比较结果显示TSK1与多个植物来源的SKP1基因有较高的同源性,对其推测的编码蛋白序列的分析发现TSK1与包括拟南芥来源的ASK1/ASK2等蛋白的羧基端存在非常高的保守性。在对TSK1表达模式的研究中,本文发现TSK1主要是集中在小麦花序和幼根中表达。利用多种激素对小麦幼苗处理之后,发现TSK1的表达受ABA的抑制,但是当小麦中ABA合成受抑的情况下,TSK1的表达会有所增加,说明TSK1的表达受ABA的调控。RNA原位杂交显示TSK1基因在花顶端分生组织、花药以及幼根等分生较旺盛的组织中有较强的表达,暗示该基因可能参与了与细胞分裂相关的过程。为了研究TSK1可能具有的功能,本文首先在ask1-1突变体背景上超表达TSK1,发现能够部分恢复ask1-1突变体雄性不育的表型,说明TSK1和ASK1

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 中英文缩略词
• 第一章 文献综述与立题意义
• 第一节 SCF 复合体在植物发育中的功能研究进展
• 1. SCF 的组成
• 2. SCF 复合体的空间结构
• 3. 植物中已知生物学功能的SCF 复合体
• 4. 结语
• 第二节 ABA 的信号转导途径
• 1. ABA 信号的接受
• 2. 胞内第二信使及其调控
• 3. ABA 信号途径的调节因子
• 4. 转录调节因子
• 5. 在转录后水平上对ABA 信号的调节
• 6. 小结
• 第三节 本文立题意义和技术路线
• 第二章 TSK1基因的克隆和表达分析
• 第一节 材料和方法
• 1. 材料和试剂
• 2. 实验方法
• 第二节 实验结果与分析
• 1. 小麦减数分裂期cDNA 文库的分析
• 2. TSK1 基因的克隆和序列分析
• 3. TSK1 基因的表达模式分析
• 4 小结
• 第三章 利用转基因拟南芥对TSK1基因的功能研究
• 第一节 TSK1 参与调节减数分裂和生长素信号途径
• 1. 材料和方法
• 2. 实验结果与分析
• 3. 小结
• 第二节 TSK1 参与植物ABA 信号转导途径
• 1. 材料和方法
• 2. 实验结果和分析
• 3. 小结
• 第四章 讨论
• 1. TSK1 是一个编码ASK1-Like 蛋白的基因
• 2. TSK1 参与了ABA 调控的植物发育过程
• 第五章 论文结论
• 参考文献
• 附录
• 攻读博士学位期间发表和待发表论文
• 致谢