拟南芥赤霉素20-氧化酶3基因在ABA信号转导途径中的功能分析

【摘要】赤霉素20-氧化酶(Gibberellin20–oxidase,GA20ox)是合成赤霉素(Gibberellin,GA)的关键限速酶。植物体内具有活性的GA能促进种子萌发，植物生长，诱导开花等生物学特性。GA20ox通过调节GA的合成，来调控植物生长发育的各个阶段。脱落酸(Abscisicacid,ABA)也是植物发育过程中的重要物质，ABA能促进休眠，抑制生长，促进气孔关闭等。ABA的生理作用和GA的生理作用相反，两激素具有拮抗作用。因此研究在ABA处理下GA20ox的转录水平和蛋白水平的变化很有现实意义。本研究利用In-Fusion技术克隆了拟南芥GA20ox3基因，构建到含有萤火虫荧光素酶标签蛋白的植物表达载体pEGAD上，以农杆菌介导的蘸花侵染法侵染拟南芥。T1代拟南芥经过Basta筛选、LUC筛选的双重鉴定，得到转基因植株。表型分析表明，GA20ox3过表达对ABA不敏感，ga20ox3突变体对ABA敏感。进一步通过WesternBlot分子鉴定，得到特异性条带，说明目的基因在拟南芥中得到成功过表达。为了更深入地研究此基因的生物学功能，采用实时荧光定量PCR技术分析了此基因在拟南芥植株体内的组织表达，结果显示在拟南芥植株各个器官都有表达，而在花和根中表达量最多，这可能跟GA在各个器官的特异生理作用有一定的关系。为了研究在ABA处理下GA20ox3的转录水平和蛋白水平的差异，利用实时定量PCR检测GA20ox3在ABA处理下转录水平的变化，结果显示，GA20ox3转录水平在ABA处理下有所上升，说明GA20ox3蛋白的表达很有可能在转录水平就受到ABA的调控。通过实验数据的分析，猜测GA20ox3的表达在转录水平上可能受ABA的调控，ABA通过调控GA20ox3的转录水平的升高控制蛋白的翻译从而调控GA在植物体内的合成，继而使得植株表现出相应的生物性状。ABA对GA20ox3的调控机理为作物品质的改良提供了理论基础。
【作者】申醒；
【导师】杨振明；
【作者基本信息】吉林大学，植物营养学，2014，硕士
【关键词】拟南芥；赤霉素20-氧化酶3；赤霉素；脱落酸；

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