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摘要光是植物生长的必要环境因素之一，蓝光作为自然光光谱中的组成部分，调节植物胚轴生长，庇荫反应和开花等生理过程。拟南芥CRY1和CRY2被证明是主要的蓝光受体，介导蓝光调节植物生长发育的信号转导过程。有研究表明：红光/远红光受体光敏色素PHY互作因子PIFs同样参与蓝光受体介导的信号转导。气体信号分子H2S参与植物生长发育和逆境胁迫响应等多种生理过程。实验室前期以拟南芥蓝光受体突变体cry1和cry2为实验材料，证明蓝光通过对拟南芥内源H2S生成酶LCD的磷酸化和LCD基因表达进行调节，激活拟南芥内源H2S信号。<br>　　本课题以拟南芥光敏色素互作因子PIF1、PIF4以及内源H2S产生酶LCD、DES1基因突变体为实验材料，研究PIFs是否参与蓝光调节拟南芥内源H2S信号。主要研究结果如下：<br>　　1.蓝光对拟南芥胚轴H2S含量的影响：野生型Col的H2S含量在蓝光处理5-10min显著升高，在15min后会下降到黑暗水平；PIF1缺失突变体pif1和过表达株系OE-PIF1的H2S含量在蓝光照射的15min内无明显变化；PIF4缺失突变体pif4的H2S含量在蓝光照射的15min后有显著上升；过表达株系OE-PIF4的H2S含量在蓝光处理10-15min显著上升；突变体pifQ（PIF1,3,4,5基因缺失突变）的H2S含量在蓝光照射15min后有显著上升。<br>　　2.蓝光对拟南芥胚轴H2S产率的影响：野生型Col和pif1的H2S产生速率在蓝光处理5min时显著上升，继续光照之后迅速恢复到黑暗水平；而OE-PIF1和OE-PIF4的H2S产率在蓝光照射10min时有显著上升；pif4的H2S产率在蓝光处理的15min内无明显变化，突变体pifQ的H2S产率蓝光处理10min后有显著下降。<br>　　3.体外实验体系未检测到His-DES1蛋白发生磷酸化修饰。<br>　　4.蓝光处理导致Col和pif1的LCD和DES1基因表达水平下降；蓝光处理5min后，pif4、OE-PIF4和pifQ的LCD和DES1基因表达水平显著上升；蓝光处理15min后，OE-PIF1的LCD和DES1表达水平显著上升。<br>　　5.构建PIF1原核表达载体，纯化His-PIF1重组蛋白，经凝胶阻滞和体外ChIP实验证明，重组His-PIF1蛋白可以与LCD、DES1基因启动子结合；以拟南芥PIFs基因过表达株系OE-PIF1-GFP、OE-PIF3-GFP、OE-PIF4-GFP、OE-PIF5-GFP为材料，利用GFP抗体进行的体内ChIP实验证明黑暗下PIF1和PIF4都可以与LCD基因启动子结合，蓝光照射10min后，PIF1可以与LCD基因启动子结合，PIF4与LCD基因启动子的结合解除，蓝光照射20min后，PIF1和PIF4与LCD基因启动子的结合均未检测到。<br>　　结果表明：光敏色素互作因子PIF1和PIF4可以与LCD基因启动子结合，调节LCD基因表达，参与蓝光引起的拟南芥内源H2S信号激活。蓝光对拟南芥内源H2S信号的调节包括转录水平的LCD和DES1基因表达调节，PIF1发挥主要的激活作用。