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多梳蛋白(Polycomb group protein)是动物和植物在进化过程中形成的一类保守的转录抑制因子,它以蛋白复合体的形式发挥作用。拟南芥中PcG的FIS复合物主要是抑制中央细胞不经过受精就能起始胚乳的发育,形成自发型胚乳。龙须草(Eulaliopsis binata)是无融合生殖植物,其胚乳可以不经过受精、由中央细胞自主分裂形成。为了探讨PcG蛋白与无融合生殖之间的联系,本研究分析了已克隆的龙须草E(z)基因EbEZ1和EbEZ2的亚细胞定位及时空表达,并将EbEZ1和EbEZ2转化到模式植物拟南芥及水稻中异位表达,分析EbEZ和EbEZ2的功能,为研究龙须草无融合生殖的分子机制奠定一定的基础。主要研究结果如下：1. EbEZ基因的亚细胞定位：使用基因枪的方法将CAMV35S::EbEZ1:GFP和CAMV35S::EbEZ2:GFP表达载体转化进洋葱表皮,结果显示EbEZ1和EbEZ2定位在细胞核及细胞膜上,暗示EbEZ1和EbEZ2可能是转录因子,也可能具备跨膜蛋白的功能。2. EbEZ基因的时空表达：细胞组织原位杂交(in situ hybridization)结果显示,EbEZ1基因在龙须草的营养器官根、茎、叶及生殖器官花药、子房和种子中都检测到了杂交信号,但EbEZ1在营养器官中的表达低于其在生殖器官中的表达。EbEZ2也是在生殖器官中的表达要高,而且在游离核胚乳中表达较强,在成熟种子中的表达量达到最高。龙须草这2个EbEZ基因的原位杂交结果与基因的定量RT-PCR结果基本一致,表明EbEZ基因可能参与龙须草营养生长和生殖发育的调控。3. EbEZ1基因的功能研究：进化分析显示EbEZ1是拟南芥CLF的同源基因,我们将CAMV35S::EbEZ1表达载体分别转入拟南芥的clf突变体和野生型中异位表达,结果显示,EbEZ1基因转化进突变体clf中,T2代转化植株回复了莲座叶卷曲的突变体表型,但茎生叶的卷叶表型未回复；还出现转化植株变矮、长角果变短的表型。表明龙须草的EbEZ1基因与拟南芥的同源基因CLF在控制叶片形态的功能上有部分保守性。在拟南芥超表达EbEZ1的T2代植株中,出现叶片卷曲、叶柄变长,角果长度缩短,角果中种子少,但种子较大。检测超表达EbEZ1的拟南芥T2代植株中相关基因的表达量,结果显示CLF的几个靶基因AG, AP3,FLC, FT和KNAT1的表达量下降,说明EbEZ1可能进入了拟南芥CLF基因的调控网络,异位超表达后导致叶片形态、角果和种子发育异常。将(AMV35S::EbEZ1表达载体转入水稻粳稻品种中花11中,超表达EbEZ1的转基因水稻T2代植株,出现分蘖少、穗少的表型,植株的结实率也显著降低。对阳性植株种子发育过程的细胞学研究表明,转基因植株种子的胚和胚乳发育异常。检测T2代阳性植株中水稻OsEZ1的共表达基因的表达量,发现PHD1,KNAT1以及MADS8的表达量上调,表明龙须草EbEZ1基因可能影响水稻内源基因OsEZ1的调控网络,导致转化植株种子发育异常。EbEZ1基因转化模式植物拟南芥和水稻的表型和表达分析表明,该基因具有调节果实和种子发育的功能,也参与叶片形态的调控。