基于赤霉素初始响应的水稻糊粉层基因表达调控机制

基于赤霉素初始响应的水稻糊粉层 基因表达调控机制姓名：张文虎导师：王忠教授

摘要： • 赤霉素基因表达过程中，转录因子 GAMyb 在萌发的谷类种子糊粉层诱导产生水解酶水解淀粉的过程中的重要作用。 • GAMyb自身的表达调控机制不明确，为本文的重点探讨内容。 • 选用水稻糊粉层的瞬时表达体系，针对染色体的功能域（启动子，内含子，外显子）分析。 • GAMyb甲基化DNA探讨

序言 • 材料与方法 • 结果 • 讨论

赤霉素（GA） • 赤霉素（GA）：四环双萜类物质，植物生长发育及诸多方面必不可少的激素之一。作用于种子萌发，茎干伸长，叶片扩展，花芽分化及花粉囊发育等赤霉素信号 • DELLA蛋白（GRAS家族）功能 • DELLA蛋白降解——F蛋白框（GA信号顺式调节因子同时能够通过蛋白水解酶作用打破DELLA蛋白的稳定性）拟南芥SLY1突变体和水稻GID2突变体

赤霉素在大麦糊粉层中的信号转导及表达

水稻GID1/gid1基因突变体对DELLA蛋白影响，说明该基因是GA基因表达调控功能型受体水稻GID1/gid1基因突变体对DELLA蛋白影响，说明该基因是GA基因表达调控功能型受体 • 以拟南芥（GAI，RGA，RGL1，RGL2和RGL3）、水稻（SLR1）和大麦（SLN1）为例说明DELLA基因构成及相关信息。同时得到一个问题：相对于拟南芥，为什么唯一的SLR1和SLN1在各种不同组织中表现不同？ • 萌发的谷类种子糊粉层中，GA的作用方式及途径同时指出其的调节因子——GAMyb

赤霉素在大麦糊粉层中的信号转导 • 及表达

2.1植体材料与培养条件 成熟水稻种子 25%次氯酸钠无菌水暗培养过夜种子解剖混合培养液 GA处理样品液氮冷冻

2.2 RT- PCR分析RT 2.3 重亚硫酸盐基因组序列 2.4 萌发水稻种子糊粉层的瞬时基因表达

从基因组DNA中产生GAMyb和RPBF区域的每一个片断。扩增的片断与一个携带萤火虫荧光素酶基因（F-luc+）和胭脂氨酸合成酶基因（Nos-t）3’端的基因盒绑定。这些绑定的片断克隆到HindⅢ的限制位点与质粒Eco RⅠ的pUC18之间，并作为GAMyb和RPBF的初始报告结构使用 PCR片断插入35S的花椰菜镶嵌病毒报告结构的相应位点，使用5’端（HindⅢ），中间（Eco RⅠ）和3’端（BamHⅠ）的限制位点，作为35S的启动子

3.1 GA调节基因在萌发水稻种子中的表达

3.2 水稻GAMyb和RPBF的基因结构

3.3 转染水稻糊粉层细胞GAMyb和RPBF调节区域与GA的关系

3.4 GAMyb和RPBF启动子对糊粉层细胞GA媒介表达的显著依赖

3.5 GAMyb 和RPBF 在核心启动子下游区域的常规表达 TATA框序上游列突变体是最具有意义的。GAMyb –60~-46RPBF -45~-31 在确定的调控区鉴别出与常规CCAAT框匹配的同源序列。将GAMyb 和RPBF的每个序列输入TATA框，由原始35S启动子引发。GA处理使报告信号表达增强3倍。 GAMyb 和RPBF表达中， CCAAT框具有负效应，但并不是完全抑制。

3.6. 萌发种子中GAMyb位点的DNA甲基化 在所有的测试组织中GAMyb片断包含的核心启动子，ATG起始密码子上游的外显子1，内含子1和外显子2完全未甲基化，但启动子上游甲基化 GAMyb启动子的DNA甲基化的二元模式：末端从-1054到-724高度甲基化，近端-512到-252低水平甲基化,中间表现为不均一甲基化。

GAMyb和RPBF是DELLA蛋白作用目标，具有一个大型的内含子，该内含子具有增强子功能及负调节效应。GAMyb和RPBF恰当表达的关键序列定位在染色体片断中，可能还涉及到CCAAT框结合蛋白的组装。 • 关于GAMYB。

希望与大家共同学习探讨 谢谢！

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