中文摘要
借助低温响应的基因表达谱分析,我们发现位于拟南芥2号染色体上一个功能未知的基因(命名为LWT1)被低温诱导表达。为阐明LWT1基因的功能,我们从拟南芥种质资源中心获得了一个T-DNA插入的突变体lwt1-1,分子鉴定和遗传分析表明该突变位点为隐性单基因突变。抗逆分析显示突变体lwt1-1对低温胁迫敏感性显著增加(见立项依据中图1A),且LWT1基因被低温特异诱导表达(图1B),表明其可能涉及冷响应途径的调节。本项目拟进一步证实LWT1基因涉及冷响应途径的调节并阐明其作用机理。该研究不仅对于揭示植物抗冷机理具有重要的理论意义,而且为作物抗冷遗传改良提供新的基因资源。本项目研究可望获得自主知识产权的新基因。
结题摘要
借助已有的低温响应的基因表达谱分析,发现了一个功能未知的基因LWT1被低温诱导。LWT1在拟南芥所有的组织器官包括根、茎、叶、花和果实中均进行表达,但在茎中表达较低。RT-PCR和GUS分析证实LWT1基因的表达确实受低温诱导,表明LWT1基因可能在冷胁迫响应途径中起重要作用。为进一步阐明其功能,我们鉴定了一个LWT1被T-DNA插入的功能缺失的拟南芥突变体lwt1-1。在正常生长条件下野生型(WT)和lwt1-1生长发育没有明显差异。然而,lwt1-1对低温胁迫高度敏感,而LWT1过表达植株对低温胁迫则表现耐受。与WT相比, 在低温胁迫下lwt1-1中CBF1和CBF3及其下游靶基因RD29A, KIN1, KIN2, COR15A 和COR47的表达水平明显降低,表明LWT1调节低温胁迫响应可能通过CBF依赖途径进行的。此外,还测定了WT和lwt1-1体内可溶性糖和脯氨酸含量的变化,发现两者之间没有显著差异。这些结果表明,LWT1调节低温胁迫响应至少通过CBF途径进行。已发表基金标注论文8篇(其中SCI 论文7篇),申请基因专利1项,培养研究生7人,待发表SCI论文3-5篇。
