拟南芥WRKY12和WRKY13的基因功能研究.pdf

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1、UniversityofScienceandTechnologyofChina博士学位论’印次论文题目拟禹界和的泉因功能研尧作者姓名学科专业遣传学导师姓名余故梭完成时间二〇一四年十』_8辞§在▲六逢博士学位论文拟南芥私的基因功能研究作者姓名：李委学科专业：遗传学导师姓名：余迪求教授完成时间UniversityofScienceandTechnologyofChinaADissertationforDoctor'sDegreeGenefunctionanalysisofKY12andWRKY13inrabidopsisthalianaAuthor'sName:WeiLiSpeciality

2、:GeneticsSupervisor:Prof.DiqiuYuFinishedtime:0ct,20l4中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除己特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研宄所做的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：：卞一签字日期中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，卩：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，

3、可以将学位论文编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。‘开口保密（年）作者签名：各导师签名：不说來签字日期：签字日期：个研丨摘要摘要植物的幵花早晚受到内外多种因素的影响，其中光照时间的长短是非常重要的因素。对于模式生物拟南芥来说，它在长光照环境下开花早，短光照环境下开花晚，且在短光照下的开花又受到植物激素赤霉素的调节。我们鉴定到和两个基因的突变体，发现它们在短光照下的开花时间与野生型不同，且是相反的趋势。其中以突变体的开花时间比野生型晚，而突变体的开花时间比野生型早。

4、我们对两个基因的表达模式进行了分析，发现它们均在茎尖和叶脉部位有表达。而且具体的时间表达谱有所不同，灰基因随着苗龄的增长表达量有所上升，而的基因随着苗龄的增长表达量有所下降。这一模式是符合两个的基因在调控开花时间方面的功能的，即奶基因作为一个开花抑制子，在早期较多表达，防止植物在不恰当的生长期开花，而奶基因作为一个开花促进子，在后期较多表达，保证植物能够顺利开花。我们进一步实施了启动子互换实验，即将的启动子区域接到的？尺的编码区域前面构建成表达载体，转入到知的突变体，或是将将的启动子区域接到的编码区域前面构建成表达载体，转入到的突变体，这些转化对于开花时间的影响证实了两个基因的交错表达模

5、式在共同调控开花时间方面的功能。在茎尖处的调控开花的标志性基因和均在突变体中发生表达量下降，而在突变体中表达量上升。通过体内的染色质免疫共沉淀实验，我们证实了和蛋白可以直接结合基因的启动子区域，从而直接调控其表达量。然后我们通过酵母双杂交系统筛选到和均有相互作用的蛋白：和。并且和是与两个蛋白的识别结合区域发生相互作用这说明和通过影响蛋白发挥其转录因子的作用，而间接调控下游基因的表达。和是属于家族的两个蛋白。于短光照下促进植物开花的赤霉素是通过降解抑制子释放出和相互作用的转录因子和被抑制的下游基因来起作用的。我们检测了拟南芥叶片中的含量时间谱，发现随着苗龄的增长，的含量也逐渐上升。这些证据

6、放在一起使我们提出一个模型：即当植物生长到适当的阶段，含量上升的降解掉抑制子释放出被其抑制的蛋白，而由两个基因组成的调控平衡也逐渐由抑制子向的过渡，最终促进植物发生开花。另外我们还发现了知突变体在长光照下的倒伏表型。与此相对应的，摘要进行了茎的拉断力测试实验后发现，拉断办突变体的茎比拉断野生型的茎需要的力要少。表达谱分析表明的？尺基因在茎中有强烈表达，并且从基部到顶端，随着组织成熟化的程度降低而表达量下降。对拟南芥的茎作横切面的切片染色观察后发现，和野生型相比，突变体的茎的直径更小，且其中厚壁组织的发育受到了阻碍。植物的茎中细胞可分为厚壁组织和薄壁组织两大类，厚壁组织和薄壁组织的区别在于

7、薄壁组织只有一层细胞壁，而厚壁组织的细胞在第一层细胞壁外，还有第二层细胞壁，第二层异位沉积增厚的细胞壁主要是由纤维素、半纤维素和木质素组成的。在第二层细胞壁的合成过程中起关键作用的一些调控因子，如：等基因均在突变体中相比于野生型有所下降，我们进一步通过体内的染色质免疫共沉淀实验证实了蛋白可以直接结合于基因的启动子区域。以上这些结果共同证明了基因能够通过直接或间接地调控厚壁组织细胞壁合成过程中的一些基因来影响茎中厚壁组织的发育，从而影