大豆藍(lán)光受體基因GmZTL1和GmZTL2的功能解析.pdf

1、生物鐘系統(tǒng)廣泛參與調(diào)控植物體內(nèi)各種生長(zhǎng)發(fā)育事件,包括氣孔的開閉、下胚軸的伸長(zhǎng)以及成花誘導(dǎo)等。它主要是通過相關(guān)的轉(zhuǎn)錄反饋環(huán),將外界信號(hào)整合后輸出,調(diào)控下游生理反應(yīng)。擬南芥(Arabidopsis thaliana)中,藍(lán)光受體ZEITLUPE(ZTL)通過對(duì)生物鐘核心成員TIMING OF CAB EXPRESSION1(TOC1)的特異降解,實(shí)現(xiàn)對(duì)生物鐘振蕩器的調(diào)節(jié)。
　　 本文在克隆得到大豆(Glycine max)ZTL同源

2、基因基礎(chǔ)上,利用生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)等技術(shù),對(duì)大豆中藍(lán)光受體GmZTL1和GmZTL2的時(shí)空表達(dá)、蛋白的細(xì)胞定位和光學(xué)特性以及開花活性等方面開展研究,研究發(fā)現(xiàn):
　　 1)生物信息學(xué)分析表明,本文克隆的GmZTL2(Glymal3g00860)和本實(shí)驗(yàn)室保存的GmZTL1(Glyma17g069501)、GmZTL3(Glyma15g17480)以及GmZTL4(Glyma09g06220)基因是大豆基因組中的4個(gè)Z

3、TL同源拷貝,與其他植物中ZTL序列及高級(jí)結(jié)構(gòu)高度保守。
　　 2)通過瞬時(shí)表達(dá)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)GmZTL1和GmZTL2蛋白主要定位于細(xì)胞核內(nèi),在細(xì)胞質(zhì)中也有少量表達(dá)。
　　 3)與擬南芥TOC1同源的GmTOC2定位于細(xì)胞核,并與GmZTL1/GmZTL2蛋白共定位。但是,酵母雙雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果并未證實(shí)GmZTL1/GmZTL2與GmTOC1/GmTOC2之間的相互作用,可能與大豆基因多拷貝以及各個(gè)拷貝之間作用的特異性有關(guān)。<

4、br>　　 4)GmZTL1和GmZTL2都具有一個(gè)典型的LOV區(qū)域。我們通過在酵母系統(tǒng)中分別誘導(dǎo)表達(dá)兩蛋白,經(jīng)純化后檢測(cè)吸收光譜范圍,發(fā)現(xiàn)GmZTL1和GmZTL2均在藍(lán)光區(qū)域(400—500 nm)及近紫外區(qū)域(350 nm)具有強(qiáng)烈的光吸收活性。
　　 5)實(shí)時(shí)定量PCR對(duì)GmZTL1和GmZTL2的表達(dá)分析顯示,這兩個(gè)基因轉(zhuǎn)錄水平表達(dá)不受光周期及生物鐘的調(diào)控,而且二者在生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期及不同組織器官中具有類似的時(shí)空表達(dá)模式