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一个拟南芥发育迟缓突变体基因的定位克隆与功能研究

赵惠芳  
【摘要】:用EMS诱变拟南芥Col-0后,从M2群体中筛选到一个生长发育迟缓的突变体drm1,其寿限延长为150-180天。遗传分析表明drm1是一个单基因控制的隐性核遗传突变体。 我们构建了一个由3100多株F2代突变体组成的作图群体,通过图位克隆和测序的方法将突变位点定位到第五条染色体底部的基因AT5G64960(CDKC;2)内。drm1中CDKC;2编码区的一个“g”变成“a”,为该基因全长cDNA(1542bp)中第550个碱基的位置,导致其蛋白质中相应位置的甘氨酸(G)变为精氨酸(R)。互补结果证明,CDKC;2(DRM1)的这个错义突变导致了drm1的突变体表型。 在Col-0中过量表达CDKC;2,结果植株约提前5天抽薹。CDKC;2时空表达的实验揭示,该基因的表达几乎贯穿于拟南芥整个生命周期中。用酶联免疫吸附测定法(ELTSA)测定drm1和Col-0的内源激素,结果显示,在三个发育时期(营养生长期、营养生长至生殖生长过渡期和生殖生长期)中,drm1的内源脱落酸(ABA)水平都比Col-0的高,分别高出32.7%、383.3%和61.1%。CDKC;2的突变使drm1的抗旱、抗病性能和光形态建成等发生改变。但我们对CDKC;2和ABA水平、抗旱、抗病及光信号传导途径等的关系依然不清。 至今,没有人报道过CDKC;2的突变体,我们的工作首次揭示了CDKC;2在植物的生长发育过程中具有重要作用。我们讨论了CDKC;2可能参与ABA代谢和细胞周期的调控途径。


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