FKBP15-1和FKBP15-2基因调控拟南芥侧根发育的功能研究

发布时间：2021-08-17 01:37

　　根系是植物的一个重要器官,起着固定植物、吸收各种营养元素、抵抗外界不良环境等作用。侧根是植物根系的重要组成部分,其发育状况影响根系能否正常行使功能。研究显示,生长素在侧根发育过程中发挥重要作用,生长素的合成、运输、信号转导等均影响侧根的发育。除此之外,营养元素（碳水化合物、氮、磷、钾等）对于侧根的发育也具有重要作用。但是,碳水化合物及各种营养元素对侧根发育的调控机理并不十分清晰。FK506结合蛋白（FK506 binding proteins,FKBPs）是一种免疫亲和素家族蛋白,广泛存在于细菌、真菌、动植物中。FKBP主要负责蛋白质的折叠和修饰,在植物的抗病、抗非生物胁迫以及植物根系发育中起着重要的作用。例如,水稻（Oryza sativa）中的FKBP20参与了抗高温胁迫反应,拟南芥（Arabidopsis thaliana）中的FKBP42可以调节生长素的变化影响主根伸长。本实验室前期工作发现,拟南芥FKBP15-1和FKBP15-2与FKBP12亲缘关系较近,可能参与侧根发育调控。为了深入分析FKBP15-1和FKBP15-2的功能,本研究通过突变体表型分析、表达谱分析、蛋白质... 

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不同类型根系的组成[4]

博士学位论文5图1.2侧根原基发育阶段的细胞学划分[10]未穿过主根细胞层（第一阶段至第三阶段）：A.第一阶段，箭头所示为中柱鞘发生垂周分裂细胞的细胞壁；B.第二阶段，中柱鞘细胞平周分裂产生内层细胞（IL）和外层细胞（OL）；C.第三阶段，外层细胞平周分裂产生两层外层细胞（OL1，OL2）。穿过主根细胞层（第四阶段至第八阶段）；D.第四阶段，内层细胞平周分裂产生两层内层细胞（IL1，IL2）；E.第五阶段a，外层细胞（OL1，OL2）的中部发生垂周分裂；F.第五阶段b，

博士学位论文8壁重塑蛋白的表达，包括果胶裂解酶(PLA2)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、扩展蛋白(EXP17)、糖基水解酶(GLH17)[23-25]。PLA2和PG参与降解细胞壁中的去甲基化果胶，扩展蛋白EXP17存在于植物细胞壁，属于一类能使植物细胞壁松弛的、非酶类的细胞壁活性蛋白。侧根的正常伸长依赖于正常的生长素极性运输。生长素单向运输载体基因MDR1突变之后，拟南芥侧根的起始没有受到影响，但是伸长生长受到了抑制。与野生型相比，突变体mdr1-1中主根根尖的生长素浓度没有变化，但mdr1-1中侧根根尖的生长素浓度明显降低[26]。（2）其他激素对侧根发育的调控研究表明，除了生长素之外，其他植物激素也对侧根发育具有调控作用，并且大多是与生长素信号途径存在交联关系的(图1.3)。图1.3侧根发育过程中，生长素与其他激素的互作[12]


本文编号：3346796