论文摘要
拟南芥的ASYMMETIC LEAVES2（AS2）基因在叶发育中起着重要的作用,它和ASYMMETIC LEAVES1（AS1）基因的蛋白产物形成蛋白复合体,共同参与了叶片极性建立并维持了叶片中KNOX基因的关闭状态。在拟南芥中AS2/LOB基因家族由43个成员构成,但到目前为止只发现其中一个成员AS2基因的隐性突变体有明显的表型变化,其他成员的功能都还不清楚。我们对拟南芥AS2基因家族中与AS2基因同源性最高的4个成员,ASL1、ASL2、ASL3和ASL4基因进行了遗传和功能分析。我们发现其中ASL1和ASL3基因的蛋白产物与AS2基因的蛋白产物存在功能上冗余,这三个基因的过量表达都会导致KNAT1基因表达的下调。我们认为AS2基因家族中的AS2、ASL1和ASL3基因构成一个亚基因家族,一起参与了叶片发育过程中对I类KNOX基因表达的抑制。对ASL1和ASL3基因过量表达的植株进行进一步的功能分析发现,ASL1和ASL3基因的蛋白产物与AS2基因的蛋白产物存在功能上明显差异。AS2基因的过量能够抑制KANT1、KANT2和KANT6基因的表达,ASL1基因的过量表达只能关闭KNAT1和KNAT2基因的表达,而ASL3基因的过量表达则只能关闭KNAT1基因的表达。这三个成员在对近远轴极性相关基因的调节上也存在明显差异。AS2基因的过量表达对近远轴极性相关基因的表达有显著的影响,而ASL3基因的过量表达对这些基因的表达没有明显的调节作用。我们还发现AS2、ASL1和ASL3基因过量表达的表型对AS1基因有不同的依赖性。AS2和ASL3基因过量表达的表型在as1突变体中明显减弱,而ASL1基因在as1突变体中的过量表达仍旧能引起强烈的表型变化。酵母双杂交实验也进一步证明ASL3基因与AS1基因之间可能存在直接的蛋白相互作用。AS2亚基因家族成员编码的蛋白产物在功能上这些差异一方面反映了这些成员在蛋白结构上的差异,另一方面也可能是它们在植物体内真实生理功能的反映。为了了解造成上述功能差异的结构基础,我们又进行了AS2与ASL3蛋白之间的结构域置换实验,构建了一系列这两个蛋白之间的嵌合蛋白。根据这些构建的过量表达表型,我们认为AS2蛋白的非保守domain对过量表达的表型有重要贡献。另外AS2蛋白的保守domain中的两个motif之间存在高度协同性,其中c-motif对表型变化的贡献更大。
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相关论文文献
- [1].番茄AS2基因家族的系统进化分析[J]. 基因组学与应用生物学 2018(09)
- [2].内蒙古阿拉善左旗乌拉尚德地区AS2化探异常特征及找矿前景分析[J]. 河北地质大学学报 2019(03)
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