论文摘要
植物中重要激素之一生长素参与了植物发育的诸多过程,在植物的整个生命周期中发挥着调控作用。在生长素信号应答途径中有一类蛋白即生长素/吲哚乙酸蛋白（auxin/indoleacetic acids proteins, Aux/IAAs）发挥着重要作用。在拟南芥中,生长素被其受体感知,通过E3连接酶泛素化降解Aux/IAAs,解除Aux/IAA蛋白对生长素反应因子（Auxin response factors, ARFs）的抑制,从而使转录因子ARFs结合到下游的生长素调控基因（Auxin-inducible gene）的生长素反应元件（Auxin response elements, AuxREs）上,调控这些基因的表达,传递生长素信号。拟南芥基因组中有29个编码Aux/IAA的基因,对于其功能的研究主要集中在功能获得型突变体方面。本研究利用分子生物学,生物化学等方法对拟南芥IAA8基因功能进行了深入的分析,所取得的结果如下：1、我们通过点突变的方法得到了IAA8的获得型突变体,并对其进行表型观察发现突变体呈现植株矮小,丧失顶端优势,叶片卷曲,花器官发育异常等表型。2、通过利用融合GFP （Green Fluorescent Protein,绿色荧光蛋白）表达的转基因植株,我们发现获得型突变体IM8::GFP-mIAA8荧光显微镜下其GFP荧光强度强于未突变的对照植株IAA8::GFP-IAA8的GFP荧光强度。同时利用Western Blot实验验证了此结果：突变体中IAA8蛋白积累强于对照植株中IAA8蛋白积累引起表型缺陷。为了探究突变体中IAA8蛋白积累是否与泛素化降解的蛋白酶体有关。我们利用MG132（一种蛋白酶体抑制剂）处理突变株及对照组,观察显微镜下GFP荧光强度及Western Blot实验。证实获得型突变体IAA8::GFP-mIAA8由于稳定了其蛋白结构,阻止了其被泛素化降解。3、我研究了IAA8基因的表达模式。利用IM8::GUS转基因植株。发现IAA8在植物的各个器官均有表达。包括根尖,根维管组织,根毛,子叶,叶片,下胚轴。在花器官中IAA8表达于萼片,花瓣,花丝,柱头等部位。4、我们利用酵母双杂交实验,发现IAA8蛋白与一些ARF蛋白有相互作用。其中包括ARF6, ARF8。前人研究表明ARF6, ARF8也在花器官中表达,表达模式与IAA8类似。同时arf6arf8双突变体的表现型类似于IAA8的获得型突变体。我们认为IAA8的下游ARF可能是ARF6与ARF8。之后我们利用BiFC （Bimolecular Fluorescence Complementation,双分子荧光互补）实验验证了此结果。5、我们检测了获得型突变体植株中JA （Jasmonic acid,茉莉酸）合成基因的表达,发现其中DADI （DEFECTIVE IN ANTHER DEHISCENCE1）, AOS（Allene oxidesynthase）,OPR3（OXOPHYTODIENOATE-REDUCTASE3）表达下调了。同时我们发现突变体中内源JA含量下调了。最后我们在突变体植株花器官中浸染JA,发现能部分回复其花器官的表型。推测IAA8::GFP-mIAA8突变体影响了体内JA含量从而引起了花器官发育的异常。