異三聚體G蛋白在生長(zhǎng)素介導(dǎo)的擬南芥根系發(fā)育中的作用機(jī)理研究.pdf

1、植物異三聚體G蛋白對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程的調(diào)控作用，與其對(duì)外源或內(nèi)源的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)信號(hào)物如生長(zhǎng)素、赤霉素、脫落酸、乙烯、油菜素內(nèi)酯及蔗糖等的轉(zhuǎn)導(dǎo)密切相關(guān)，本文以擬南芥異三聚體G蛋白α亞基缺失突變體agb1-2，β亞基缺失突變體gpa1-3，二者的雙突變體αβ36以及對(duì)應(yīng)的生態(tài)型Col為研究材料，利用分子生物學(xué)、生物化學(xué)、植物生理學(xué)手段從不同角度分析了α、β亞基在根系發(fā)育中的作用；初步探討了異三聚體G蛋白在生長(zhǎng)素調(diào)節(jié)側(cè)根發(fā)生發(fā)育過(guò)程中的作用路徑，主要

2、結(jié)果如下： 1、側(cè)根發(fā)生開(kāi)始于萌發(fā)后的第二天，與野生型相比，萌發(fā)后的1-2天內(nèi)gpa1-3植株的側(cè)根原基發(fā)生較多，第三天開(kāi)始原基增加變慢、側(cè)根發(fā)生進(jìn)程滯后，其側(cè)根發(fā)育主要集中于3-5時(shí)期，agb1-2與αβ36植株中側(cè)根原基細(xì)胞發(fā)生較快，兩者的側(cè)根總數(shù)均顯著高于gpa1-3及Col，以上結(jié)果說(shuō)明，異三聚體G蛋白直接或間接地影響了擬南芥的側(cè)根原基發(fā)生。 2、不同濃度的外源生長(zhǎng)素、低濃度生長(zhǎng)素運(yùn)輸抑制劑TIBA(10-7M)

3、處理，各基因型無(wú)菌苗主根的平均每日增長(zhǎng)速率無(wú)顯著性差異，暗示G蛋白對(duì)主根伸長(zhǎng)的影響較小。 3、外源IAA、NAA處理下各基因型的側(cè)根發(fā)生均增多，隨外源生長(zhǎng)素處理濃度的加大，各突變體間表現(xiàn)出對(duì)生長(zhǎng)素濃度變化的響應(yīng)。10-7MTIBA處理顯著抑制側(cè)根發(fā)生，且處理后各基因型間側(cè)根發(fā)生的差異消除。 4、ELISA法測(cè)得四種基因型根系中內(nèi)源生長(zhǎng)素含量由高到低依次為：gpa1-3，Col，αβ36，agb1-2；萌發(fā)4天時(shí)去頂處理，

4、agb1-2的生長(zhǎng)素含量顯著增加，gpa1-3去頂前后生長(zhǎng)素含量未發(fā)生顯著變化。 5、RT-PCR結(jié)果表明，根中agb1-2的生長(zhǎng)素受體TIR1的表達(dá)量最低，細(xì)胞分裂周期蛋白CDC2a的表達(dá)量最高。 根據(jù)以上結(jié)果并結(jié)合前人報(bào)道，表明異三聚體G蛋白調(diào)節(jié)生長(zhǎng)素介導(dǎo)的側(cè)根發(fā)育及擬南芥其他發(fā)育過(guò)程，且G蛋白不同亞基的作用不同。GPA1通過(guò)影響生長(zhǎng)素極性運(yùn)輸?shù)耐緩接绊憘?cè)根發(fā)生，突變體gpa1-3對(duì)生長(zhǎng)素運(yùn)輸?shù)拿舾行韵陆担籊β亞基在