控制拟南芥果糖信号新途径重要基因FSQ6的克隆和功能研究

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1、分类号UDC密级编号中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所博士后研究工作报告姓名送发方式：免费赠送送发单位：上海植物生理生态研究所版权所属：上海植物生理生态研究所控制拟南芥果糖信号新途径重要基因FSQ6的克隆和功能研究TheFSQ6transcriptionfactormediatesaspecificfructosesignalingpmhwayinArabidopsis一一一一姓名：李平专业：分子生物学一级学科：生物学起始时间：2009年1月期满时间：2010年12月单位名称：上海植物生理生态研究所提交日期：2010年12月内容摘要糖作为信号分子在植物生长发育和对环境响应的

2、过程中具有极其重要的作用，植物中葡萄糖和蔗糖的信号已得到揭示，但果糖信号尚未明确。为了寻找果糖信号基因，本文利用对果糖敏感性有显著差别Ler和Cvi生态型构建的LerXCvi重组白交系群体，定位了8个果糖敏感的QTL(FSQl—8)，其中4个QTL(FSQ3，FSQ4，FSQ6和FSQ8)具有对果糖敏感的专一性。进一步利用近等基因系NILl30确认了位于第5染色体的FSQ6。研究发现拟南芥葡萄糖感受体HXKl的突变体(g／n2．』)的果糖敏感性与Ler没有差别，表明存在着独立于HXKl的果糖特异信号途径；同时还发现脱落酸和乙烯信号突变体的果糖敏感性与葡萄糖敏感性完全～致，表明FSQ6介

3、导的果糖信号和葡萄糖信号一样，依赖于脱落酸途径并和乙烯信号途径相拮抗。FSQ6基因是一个编码340个氨基酸的NTLs膜系留转录因子。CviFSQ6／ANAC089基因在第三个外显子由于一个碱基的缺失导致蛋白质翻译提前终止，经研究是一个功能获得性的基因。全长的LerFSQ6／ANAC089基因亚细胞定位在细胞膜上，而截短的CviFSQ6／ANAC089基因因为缺少了一段跨膜序列而可以进核，推测此类转录因子的激活需要通过蛋白质的选择性水解机制去掉跨膜结构域，才能进核发挥转录因子的转录激活功能，从而调控下游基因的表达。关键词：糖信号；果糖QTLS；转录因子；ANAC089；FSQ6Abstr

4、actInlivingorganismssugarsnotonlyprovideenergyandcarbonskeletonsbutalsoactasevolutionarilyconservedsignalingmolecules．Thethreemajorsolublesugarsinplantsaresucrose，glucoseandfructose．Informationonplantglucoseandsucrosesignalingisavailablebuttodatenofructose—specificsignalingpathwayhasbeenreported

5、．Inthisstudy，sugarrepressionofseedlingdevelopmentwasusedtostudyfructosesensitivityintheLandsbergerecta／CapeverdeislandsrecombinantinbredlinepopulationandeightFructoseSensingQTLs(FSQl一扪weremapped．Amongthem，FSQ6wasconfirmedtobeafructosespecificQTLbyanalyzingneariso-geniclinesinwhichCvigenomicfragm

6、entswereintrogressedintheLerbackground．TheseresultsindicatetheexistenceofafructosespecificsignalingpathwayinArabidopsis．FurtheranalysisdemonstratedthattheFSQ6-associatedfructosesignalingpathwayfunctionsindependentlyoftheHXK1glucosesensor．Remarkably，fructosespecificFSQ6downstreamsignalinginteract

7、swithABAandethylenesignalingpathwayssimilartoHXKldependentglucosesignaling．TheCvialleleofFSQ6actsasasuppressoroffructosesignaling．TheFSQ6geneWasidentifiedusingmap—basedcloningapproachandFSQ6WasshowntoencodetheANAC089NACdomai