中文摘要
分离棉纤维启动过程中各类转录因子、并对其调控细胞分化和发育的功能进行分析和鉴定,是研究棉纤维早期启动和发育的一个重要方向。本项目在前期工作中从陆地棉短绒突变体GZnn分离到一个突变体特异表达的R2R3-MYB类转录因子MS3,其转录水平在开花前3天的胚珠中最高,开花当天和之后明显下降,而在野生型棉花胚珠中的转录水平很低。该基因在烟草中的过表达导致烟草叶表皮毛的密度明显下降,长度只有野生型的20%,说明转基因烟草的叶表皮毛的分化发育受到抑制,暗示该基因可能在纤维启动过程中起负调控作用。本项目拟通过反向遗传学、生物化学、显微细胞生物学和分子生物学等多种实验手段的结合,研究MS3如何调控棉纤维的启动,探讨纤维启动过程中可能存在的负调控机制,为揭示棉纤维早期分化的分子机制提供新的理论依据。
结题摘要
从棉花短绒突变体GZnn分离到一个突变体开花前特异表达的R2R3-MYB类转录因子GhMS3,通过RACE和染色体步行获得GhMS3 的基因组DNA 以及上游启动子序列。氨基酸序列比对发现GhMS3是R2R3-MYB 转录因子,而且GhMS3 蛋白具体外转录激活功能,C 端体外转录激活功能较强,在PGhMS3:GUS转基因烟草中,GUS 主要在表皮毛、根毛以及细胞分裂旺盛区域表达。说明该基因具有组织特异性表达模式并且其编码蛋白具有体外转录激活功能。由于在棉花转基因植株中没有出现预期变化,我们及时调整研究方案,对同时分离到的另一个棉花片段的拟南芥同源异型基因(LOF1)进行了功能分析。LOF1是在侧生器官与茎端分生组织之间边界表达的R2R3-MYB类转录因子。LOF1 基因在拟南芥中的过表达导致转基因植物提前开花。突变体lof1-2 对施加的外源赤霉素更加敏感,植物提前开花,植株高度明显增加,而p35S: LOF1 过表达转基因植株在赤霉素的处理下比野生型抽薹晚,植株高度明显低于相同处理下的野生型。推测LOF1 可能在赤霉素调控的开花诱导作用中具有负调控作用。
