参与叶片衰老调控的E3泛素连接酶KPIL基因的功能研究
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摘要
衰老(Senescence)是植物叶片发育的最后一个阶段。做为一个受遗传程序严格调控的生命过程,衰老不仅对调节植物营养分配和增强环境适应性意义重大,更跟作物产量和品质息息相关。叶片衰老的严格有序调控表现在多种层次,其中蛋白质的翻译后修饰过程,如磷酸化与泛素化,近年来正被越来越多的研究证实为调控该生命过程的重要因素。在拟南芥中,占整个基因组约6%的1400多个基因参与编码泛素-蛋白酶体介导的蛋白质降解路径的相关组分,其中90%的基因负责编码具备底物特异性的各种E3连接酶。含有RING结构域的E3连接酶分子量相对较小,但成员数却有几百个之多。我们在前期实验中筛选得到一个参与调控拟南芥叶片衰老过程的RING type E3连接酶基因并命名为KPIL。30μM地塞米松处理可诱导型启动子控制KPIL表达的GVG:KPIL转基因植株,可引起植株叶片明显早衰。幼苗中诱导KPIL过表达也可以引起子叶黄化、根毛密集,暗示该基因过表达影响乙烯的合成和/或响应。通过对该基因的表达模式以及KPIL:GUS转基因植株的染色结果分析,我们发现KPIL是一个衰老上调基因。上述研究结果表明KPIL可能是拟南芥叶片衰老的正调节因子,对KPIL参与叶片衰老调控的分子机制进行深入研究,将有助于我们更好地理解蛋白质泛素化降解路径在叶片衰老控制中的角色与功能。
引文