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真核生物中细胞的增殖、分化、衰老和凋亡等生命活动,是生物体生存和繁衍的基础。细胞分裂间期是动植物细胞周期过程中的重要阶段,主要完成DNA的复制和相关蛋白质的合成。复制许可因子CDT1是复制前复合体的组成成分,是真核细胞DNA复制过程中必不可少的调控因子。尽管CDT1在真核生物细胞分裂等过程中有重要作用,但其在番茄中的功能尚无报道。因此,对番茄中SlCDT1基因功能的研究,有助于人们对番茄进行遗传基因工程操作提供一定调节控制的理论基础。 本文通过同源克隆从番茄叶片中克隆到SlCDT1基因,为了初步探讨SlCDT1基因的功能,构建绿色荧光瞬时表达载体pART27∷SlCDT1-GFP来研究SlCDT1在番茄中的亚细胞定位,利用烟草瞬时表达系统对SlCDT1进行亚细胞定位分析,结果发现SlCDT1蛋白主要位于细胞核中表达。 同时,利用分子生物学技术构建pBI121∷SlCDT1HA过表达载体,并运用遗传转化方法将,SlCDT1基因过表达载体导入野生型番茄(AC)基因组中,筛选获得稳定的阳性转基因植株。观察发现,SlCDT1转基因阳性植株较野生型矮小,且果实叶绿素含量较低,而叶片叶绿素含量没有变化,这表明了番茄SlCDT1基因可能参与调控叶绿素的合成。而且半定量PCR分析结果也发现,SlCDT1a过表达植株T1代中细胞周期Cyclin B基因转录水平明显高于野生型,质体发育相关基因MinE基因转录水平明显低于野生型,该结果表明SlCDT1a可能在细胞周期及质体发育中起一定的调控作用。 番茄中,CUL4-DDB1-DET1作为泛素连接酶参与许多重要的生长发育过程,包括细胞分裂和质体发育等。利用烟草瞬时表达系统同时表达SlCDT1与CUL4、DDB1、DET1蛋白,研究SlCDT1与CUL4、DDB1、DET1蛋白间的相互关系,免疫共沉淀实验发现SlCDT1与CUL4、DDB1和DET1均有较强的相互作用,且烟草瞬时表达系统和免疫共沉淀实验分析也发现SlCDT1与泛素分子Ub也有一定的相互作用。根据以上结果推测番茄SlCDT1参与植物生长发育的调控,并在该过程中受到CUL4、DDB1、DET1蛋白的调节,可能被泛素化修饰。本研究的结果为深入理解SlCDT1在番茄生长发育过程中的作用奠定了一定的理论基础。