拟南芥GSNOR1功能缺失影响生长素的信号传导和极性运输
近年来，有文献相继报导了一氧化氮信号分子(nitric oxide，NO)对生长素极性运输和信号传导具负面的效应。但是细胞内亚硝基化水平过高影响生长素生理的遗传学证据仍然缺乏。gsnor1-3是一种拟南芥GSNOR1功能缺失突变体，该突变体缺乏去亚硝基化能力，因而导致其体内蛋白亚硝基化水平升高。 我们首先提供实验证据证明gsnor1-3中整体的亚硝基化水平明显高于Col-0。为了提供细胞内高亚硝基化水平对生长素生理影响的遗传学证据，我们将DR5-GUS或DR5-GFP以及HS:AXR3NT-GUS(HS，heat shock promoter)等一系列用于检测生长素积累和信号传导的报告基因导入gsnor1-3中。对这些报告基因在gsnor1-3根中表达的检测结果表明:相对于野生型，无论是否施加外源生长素，DR5-GUS或DR5-GFP在gsnor1-3根部积累水平明显降低;生长素诱导的AXR3NT-GUS的降解在gsnor1-3根中也明显延迟。以上结果与施用外源GSNO能降低DR5-GUS在野生型根中的积累和延迟AXR3NT-GUS在野生型根中的降解相一致;我们还证明了高亚硝基化水平对生长素信号传导的抑制发生在SCFTIR1复合体组装的下游。这些结果为细胞内高亚硝基化水平可抑制生长素信号传导提供了有力的遗传学证据;此外，我们还证明了gsnor1-3中生长素的极性运输和向地性受到损伤。遗传学证据表明，内源生长素输出载体蛋白PIN1和PIN2（免疫定位)以及通过转基因手段由其原始启动子驱动表达的GFP-PIN1、GFP-PIN2、GFP-PIN3、GFP-PIN4和GFP-PIN7融合蛋白(Confocol观察)在gsnor1-3根中的积累水平普遍较野生型中降低;对以上PIN基因的qRT-PCR结果表明，高亚硝基化水平对PIN蛋白水平的调控不是发生在转录水平上。综上所述，我们的结果表明，GSNOR1功能缺失造成的细胞内高亚硝基化水平对生长素信号传导和极性运输具抑制效应;gsnor1-3表现出的一系列表型和向地性缺陷是由于其生长素生理受损所致。
亚硝基谷胱甘肽还原酶;亚硝基化;生长素生理;信号传导;极性运输;拟南芥
浙江师范大学
硕士
植物学
刘建中
2014
中文
Q946.885.1;Q943.2
85
2015-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）