| 题名 | 拟南芥OSR1基因在器官大小调控中的作用研究 |
| 作者 | 冯关萍 |
| 答辩日期 | 2011 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院植物研究所 |
| 导师 | 胡玉欣 |
| 关键词 | 拟南芥 OSR1 器官大小 细胞分裂 细胞膨大 |
| 其他题名 | Arabidopsis OSR1 regulates organ growth and final organ size |
| 英文摘要 | 植物通过光合作用将光能转化为可以被自身和其他生物利用的生物能，其各类器官的大小直接决定着植物转化和储存光能的能力，同时器官大小也是植物生物产量和经济产量的重要因素。在不同的物种之间，植物器官的大小差异巨大；而同一物种的相同器官，其大小基本一致，说明植物器官的大小受到严格的遗传调控。植物器官大小还受植物激素和环境因素的调控，如光照时间、光照强度和温度等。近年来的研究已经发现了多个调控植物器官大小的重要因子，ARGOS (Auxin-Regulated Gene involved in Organ Size)和ARL (ARGOS-like)编码植物特有的小蛋白。它们之间具有较高的同源性，介导了不同的激素信号，通过影响细胞分裂和细胞大小调控了植物的器官生长和大小。但是它们作用的分子机制和信号途径还不清楚。 为了进一步研究ARGOS和ARL是如何调控植物器官大小，我们通过生物信息学的分析，找到了一个新的植物器官大小调控基因OSR1(Organ Size Related1)。OSR1基因在植物发育过程中与ARGOS 具有相似的表达模式，OSR1与 ARGOS和ARL有一定的蛋白相似性，它们之间存在一个较保守的OSR结构域。在拟南芥中过量表达OSR1同样导致转基因植株器官显著增大，主要原因是由于器官中细胞的数目和体积同时增加所致，且OSR1促进细胞分裂的作用依赖于转录因子ANT(AINTEGUMENTA)。T-DNA插入突变体osr1-1和argos-1的器官发育正常，但osr1-1 argos-1双突变以及ARLi/osr1-1 argos-1植株的器官变小，另外35S-OSR1/35S-ARGOS或35S-OSR1/35S-ARL的双基因过量表达不能进一步增强器官增大的表型，表明OSR1、ARGOS和ARL的功能具有冗余性。在OSR1过量表达转基因植株中ARGOS和ARL的表达明显下降，而在ARGOS过量表达转基因植株中ARL的表达也下降，说明三个基因之间在器官发育过程存在协同控制作用。 为了研究OSR1、ARGOS和ARL的可能的作用机制, 我们将GFP融合在此三个蛋白的C端，将它们转入拟南芥原生质体后在荧光显微镜下观察。观察结果表明OSR1、ARGOS和ARL都定位于内质网中。同时通过截短蛋白表达实验证明 OSR结构域是OSR1与 ARGOS和ARL的功能区， 另外也发现三个蛋白之间在体外没有直接的相互作用。 不同于ARGOS的表达受生长素和细胞分裂素的诱导以及ARL的表达受油菜素内酯的诱导，OSR1的表达受乙烯诱导而受脱落酸和油菜素内酯的抑制， 说明其介导了不同的激素信号。 以上这些结果表明，OSR1、ARGOS和ARL可能作为一个共同进化的基因家族，介导不同的生长和环境信号，协同调控了器官发育中的细胞分裂和细胞膨大过程，从而影响了植物器官的发育和大小。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 79 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ibcas.ac.cn/handle/2S10CLM1/11894]  |
| 专题 | 中科院植物分子生理学重点实验室 |
| 作者单位 | 中国科学院植物研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 冯关萍. 拟南芥OSR1基因在器官大小调控中的作用研究[D]. 中国科学院植物研究所. 2011. |
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