【摘 要】
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ABSCISIC ACID INSENSITIVE4(ABI4)是植物整个生命周期中多种通路的调控因子，然而迄今为止我们对其进行调节的上游转录因子知之甚少。为了研究该基因的上游调控因子，进行了以AB
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ABSCISIC ACID INSENSITIVE4(ABI4)是植物整个生命周期中多种通路的调控因子，然而迄今为止我们对其进行调节的上游转录因子知之甚少。为了研究该基因的上游调控因子，进行了以ABI4启动子为诱饵的拟南芥cDNA文库的筛选，并且得到了4个BASIC PENTACYSTEINE(BPC)家族蛋白BPC1、BPC2、BPC4和BPC6。遗传学和生物化学证据表明，BPC成员参加了ABI4基因介导的拟南芥侧根发育的调节。 酵母单杂、染色质免疫共沉淀和电泳迁移率实验表明，BPC蛋白在ABI4基因启动子上的结合位点是位于起始密码子上游54 bp的一段GA富集区。烟草瞬时转化和qRT-PCR实验表明，BPC对ABI4基因的表达有抑制作用。GUS组织染色进一步证明，BPC主要在根中发挥对ABI4基因表达的抑制作用。同BPC对ABI4基因的负调控关系相一致的是，abi4突变体中侧根数目增多而bpc1-1 bpc2bpc4 bpc6突变体侧根发育明显被抑制。ABI4基因突变能够部分弥补bpc1-1 bpc2bpc4 bpc6突变体中侧根发育受抑制的表型，而且ABI4基因过表达也能够部分弥补BPC过表达突变体中侧根数目增多的表型，这表明在侧根发育调控中ABI4是BPC的下游基因。ABI4已被证明能够抑制PIN1的表达而影响生长素的极性运输，从而降低根部生长素水平。同abi4突变体相反，在bpc1-1 bpc2 bpc4 bpc6突变体中，生长素运输载体PIN1和生长素反应元件DR5的水平都低于野生型。这些结果表明BPC对侧根发育的调控，可能是通过抑制ABI4基因表达而影响根部生长素水平实现的。 酵母双杂实验、蛋白免疫共沉淀和双分子荧光互补实验表明，BPC蛋白与拟南芥PRC2亚基同源蛋白之间存在互作。基于PRC2和BPC之间的相互关系，推测PRC2可能参与了BPC介导的侧根发育调控过程中，对ABI4基因表达的抑制。进一步研究表明，拟南芥突变体emf2、swn中的侧根发育和ABI4基因表达水平都受抑制。而且在bpc1-1 bpc2 bpc4 bpc6突变体中，ABI4基因及其上下游的H3K27me3修饰水平（即PRC2活性标志）都比野生型低。 这些研究表明BPC和PRC2可能共同参与侧根发育中对ABI4基因表达的抑制。该研究进一步阐释了BPC家族和PcG沉默之间的关系，加深了我们对ABI4基因表达调控分子机制的了解。
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