论文部分内容阅读
高等植物茎的顶端分生组织在不同的时间不同的部位产生新的组织,最终植物产生不同的形态。在顶端分生组织形成不同器官的过程中,不仅依赖于器官原基处细胞的生长,而且依赖于边界处细胞的限制性生长。油菜素甾醇类物质是植物发育过程中必需的一类激素,对于调控植株的大小及形态建成方面发挥着重要的作用。但是BR如何调节植物的生长发育过程,到目前为止还不是很清楚。我们的研究发现BR在调控器官边界的形成及植物的形态建成方面发挥着重要的功能。BR信号超敏感突变体如bzr1-1D具有器官融合的表型,而BR信号不敏感突变体则具有相反的器官缺陷表型,如det2-1,bin2-1,bri1-5促进器官的分离。经BL处理或者在BR敏感突变体中,器官边界特异表达的基因CUC1,CUC2,CUC3及LOF1受到下调,在BR缺失突变体det2-1中被诱导表达。染色质免疫共沉淀实验证明BZR1可以直接结合在CUC基因的启动子上。BZR1启动子驱动GUS报告基因的检测说明BZR1不是在转录水平上调节器官边界的形成。BZR1蛋白在顶端分生组织的中间及器官原基处的细胞的细胞核内积累,在边界细胞处的表达水平很低。而突变的bzr1-1D在整个顶端分生组织,器官原基及边界细胞处都有高水平的积累。这些结果表明,BR通过BZR1来抑制CUC基因的表达。BR在调控器官边界形成及植物的形态建成方面起着很重要的作用。 在本实验室BZR1的ChIP-chip实验基础上,发现与侧生器官发育相关的LBD37、LBD38、LBD39等是BZR1的直接靶基因。它们编码具有LOB结构域的转录因子,在侧生器官的边界处表达。BR处理能够降低LBD37、LBD38、LBD39基因的表达,染色质免免疫共沉淀实验及LUC实验进一步证明LBD基因是BZR1的直接靶基因并且能够受到BZR1在转录水平上的调节。同时在体外BZR1与LBD38,LBD39在蛋白水平上还具有相互作用。过表达LBD38虽然会促进器官的分离,但却不能恢复bzr1-1D的表型,这些都说明LBD基因并不介导BR对器官边界细胞的调节。以上的研究结果表明油菜素内酯通过BZR1抑制CUC及LBD基因直接调控植物器官边界形成和开花。