摘要光对于植物的发育起着至关重要的调控作用。人们发现一类COP/DET/FUS(CONSTITUTIVE PHOTOMORPHOGENESIS/DE-ETIOLATED/FUSCA)蛋白因子,在暗中抑制植物的光形态建成。后续研究中,人们发现一类转录因子PIFs(Phytochrome Interacting Factors),它们同样可以在暗中抑制光形态建成。这两类因子的突变体在暗中均呈现光形态建成表型,然而,这两类抑制因子如何协同作用共同调控光形态建成的,还很不清楚。<br> 本论文的研究表明,COP/DET/FUS类的重要因子DET1蛋白可以与PIFs蛋白直接相互作用。酵母双杂交实验中,DET1蛋白与PIF1、PIF3、PIF4及PIF5蛋白均可直接相互作用。以PIF3为代表的研究表明,DET1蛋白可以与PIF3蛋白的多个位点直接相互作用。体外pull down实验进一步证实了DET1蛋白与PIFs蛋白的相互作用。<br> 进一步的研究表明,暗中生长的DET1功能缺失突变体det1-1中PIF3蛋白锐减到几乎不可测的水平,而在转录层次,和野生型相比,det1-1突变体中PIF3基因的转录水平下降了一半。由此,我们推测DET1蛋白以某种方式正调控了PIF3基因的表达,且是维持PIF3暗中蛋白量必须的因子。<br> DET1蛋白很可能作用于PIFs上游,通过正调控PIF3或其它PIFs因子从而抑制幼苗暗中光形态建成。为此,我们构建了pif1-1det1-1、pif3-3det1-1、pif4-2det1-1双突变材料,暗中生长的上述双突变体幼苗有比det1-1更为缩短的下胚轴表型。这表明det1-1突变体中,维持在不可检测水平的PIF3或其它PIFs蛋白依然起到抑制光形态建成的作用。<br> 实时荧光定量PCR实验表明,在暗中生长4天的det1-1幼苗中,受PIFs蛋白正调控的光形态建成靶基因PIL1的表达下调,而受其负调控的靶基因PSY的表达上调,结果类似于暗中生长的pifq突变体。进一步的全基因组转录谱的研究表明,暗中生长四天的det1-1幼苗和pifq有相似的基因转录表达。这表明暗中DET1蛋白与PIFs转录因子共同调控了大量基因的表达,在转录水平揭示了为什么暗中生长的det1-1突变体及pifq突变体呈现相似的光形态建成表型。这也与det1-1突变体中PIFs蛋白水平大幅降低的结果一致。<br> 以上数据表明,暗中DET1蛋白可能通过正调控PIFs转录因子,从而在全基因组层次调节了光形态建成相关基因的表达。本论文的研究深化了人们对于不同类别的光形态建成抑制因子如何协同作用的理解。<br>
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