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分子伴侣是生物体内一类影响许多多肽结构和功能的蛋白,它们通过控制、结合和释放来帮助被结合多肽在体内进行折叠、组装、转运或降解等。在胁迫条件下,分子伴侣起稳定蛋白质结构的作用,防止蛋白质凝聚、变性,并具有修复变性蛋白的能力。HSP70是一类最保守和最重要的HSPs,包括2个主要的功能区:N端ATPase区和C端多肽结合区,N末端还存在一段信号肽,可引导HSP70s定位到不同的细胞器中,C末端约100个氨基酸形成一亚结构域,在HSP70s分子伴侣功能中起作用。本试验室购得T-DNA插入的热敏感突变体salk—021784（以下简称1784）,它的T-DNA插入位点在At3g09350,我们将这个基因命名为AtFes1-1基因。已有的研究结果表明,AtFes1-1基因是典型的热诱导基因,可能是植物热激蛋白Hsp70的核苷酸转换因子。为了研究AtFes1-1基因与植物耐受非生物胁迫间的关系,本论文对AtFes1-1突变体进行了研究,主要探讨了AtFes1-1蛋白在拟南芥耐受热胁迫过程中起的作用,以期对植物的耐热机理有所了解,提高植物的耐热能力。结果表明AtFes1-1蛋白在拟南芥耐热性中具有重要作用。本论文主要结果如下:1、本实验室研究发现AtFes1-1突变体植株对热具有强敏感表型,为了研究AtFes1-1突变体的种子是否对非生物胁迫敏感,本实验对AtFes1-1突变体种子进行了热激和盐胁迫萌发处理,结果表明AtFes1-1基因敲除后,拟南芥种子耐受这两种胁迫的能力明显下降,种子萌发率明显低于野生型拟南芥种子。对AtFes1-1蛋白进行Western杂交分析发现:在种子发育过程中AtFes1-1蛋白含量呈升高趋势,干种子中有较弱的信号,随着种子的萌动,信号逐渐增强;另外种子萌发过程中,AtFes1-1突变体中的HSP70蛋白水平稍低于野生型。2、从拟南芥基因组DNA中克隆了AtFes1-1基因上游673 bp的调控区,该序列含有TATA box及CAAT box等启动子基本元件,还具有3组典型的HSE元件及3个AT-rich区,另外还有其他逆境反应元件,如HSE,C-box和GAAAAA。构建了AtFes1-1启动子（673bp）与gus基因的融合载体,转化拟南芥,获得转基因植株。常温条件下,转基因拟南芥中除个别组织中检测到GUS弱表达外,大部分组织中检测不到GUS表达。热激条件下,由AtFes1-1启动子控制的gus基因在转基因拟南芥的各部分都出现了较强的表达信号。热激之后,转基因拟南芥的幼苗、花、果及种子萌发过程中均检测到高水平的GUS表达。在花的不同组织部位中,AtFes1-1启动子的热诱导活性随着花的发育而有所差异。另外,在盐处理和H2O2胁迫下的转基因拟南芥叶片中检测到明显的蓝色,而低温和干旱处理条件下检测不到蓝色。以上结果表明AtFes1-1启动子是热诱导强启动子并受其它胁迫诱导。3、为了研究AtFes1-1蛋白与HSP70间的作用机制,本实验进行了酵母双杂交实验和核苷酸交换实验。结果发现,AtFes1-1蛋白与HSP70能够在酵母中同时表达,但这样的克隆并不能在四缺陷培养基上生长:同时发现AtFes1-1蛋白既没有影响核苷交换速率,也没有影响Hsp70的稳态ATPase活性,AtFes1-1蛋白的这种生化特性与它的同源物有明显的区别。