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《中国科学院研究生院(上海生命科学研究院)》 2006年
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拟南芥菜CRYPTOCHROME 1结构与功能关系的生化机制探讨

桑毅  
【摘要】:光是最重要的环境信号之一,它不仅是高等植物光合作用的能量来源,同时也是生长发育的信号来源。植物中存在的隐花色素(cryptochrome,CRY)可以接收太阳光谱中的蓝光信号,并通过其信号传递途径调控植物的生长发育。隐花色素的N端(Cryptochrome N-Terminal domain, CNT)与光裂解酶(photolyase)有很高的同源性,但是C端(Cryptochrome C-Terminal domain, CCT)非常独特。过量表达融合蛋白GUS-CCT的转基因植物呈现出组成性光形态建成( COnstitutivePhotomorphogenesis,COP)的表型,证明隐花色素的功能区在C端。人们根据已有的实验结果推断,CNT的功能可能是通过依赖于蓝光的分子内作用抑制CCT的功能。我们在工作中发现,野生型植株中过量表达CRY1的N端功能区(CNT1)具有负显性效应,说明CNT对CCT功能的调控可能是通过分子间的相互作用来完成的。基于这些推断,我们进行了一系列生化实验,证明CRY1分子可以通过CNT1组成性地形成二聚体,并且CNT1上一些重要位点的突变会因为影响二聚化而使CCT1失去活性。通过类似的实验,我们也证明了GUS蛋白在体内是以多聚体的形式存在,其聚合能力对GUS-CCT所导致的COP表型是必需的。根据以上实验结果我们推测:在黑暗条件下,CNT1二聚体使得CCT的功能失活,没有信号传递;而在蓝光条件下,CNT1的结构可能发生了某种改变,CCT1被激活,从而将信号向下传递。对于GUS-CCT融合蛋白,其多聚体结构并不因为光照与否而变化,所以CCT始终处于被激活的状态,因而转基因植株表现COP表型。这些结果使人们对拟南芥菜蓝光信号传递机理有了更加深入的了解;在今后对其它物种的CRY结构与功能的研究中,这些结果也能提供有益的参考。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(上海生命科学研究院)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:Q946;Q945.11

【引证文献】
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1 杨晓建;不同光质对青蒜苗生理特性及品质的影响[D];山东农业大学;2011年
2 倪俊霞;光温调控紫花苜蓿phyA/B的表达及植物内源激素含量的测定分析[D];河南农业大学;2011年
3 戴飞;水稻隐花色素基因调控生长发育的功能研究[D];福建农林大学;2010年
【共引文献】
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1 倪俊霞;严学兵;王成章;吴鹏举;;植物光受体分子生物学研究进展[J];草业科学;2010年07期
2 李宪利,袁志友,高东升;高等植物成花分子机理研究现状及展望[J];西北植物学报;2002年01期
3 刘丽娜,刘伟,叶庆生;春化作用相关基因FLC的研究进展[J];西北植物学报;2003年12期
4 安琨;廖阳;任国栋;张云海;周红军;蒯本科;;拟南芥中一个新的constans等位基因及特性(英文)[J];复旦学报(自然科学版);2006年05期
5 马月萍;戴思兰;;高等植物成花分子机理的研究进展[J];分子植物育种;2007年S1期
6 王小利;吴佳海;刘晓霞;王舒颖;舒健虹;;高羊茅光周期调控基因FaCONSTANS亚细胞定位与差异表达分析[J];分子植物育种;2011年04期
7 朱春利;张桂荣;蔡爱军;杜金友;;植物隐花色素结构与功能研究进展[J];基因组学与应用生物学;2009年01期
8 李毓;庄春红;庄伟建;王乃元;戴飞;仇秀丽;谢娜英;林剑钦;;OsCRY2基因抑制表达对水稻主要农艺性状的影响[J];核农学报;2011年06期
9 胡芳名;刘丽娜;李建安;孙颖;郭文丹;;拟南芥FLC基因抑制成花机理研究进展[J];经济林研究;2007年04期
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6 吴嫚;中棉所36花发育相关功能基因的发掘及其验证[D];西北农林科技大学;2010年
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8 汪政科;水仙转化系统的建立与Agamous基因的克隆及油菜素内脂应答基因鉴定与分析[D];中国林业科学研究院;2000年
9 张建业;银杏LEAFY同源基因的分离克隆及其相关基础研究[D];浙江大学;2002年
10 周盛梅;苹果和草莓APETALA2同源基因的克隆以及皇家嘎啦苹果的转化[D];山东农业大学;2002年
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1 刘冰;菊花高频再生体系建立及农杆菌介导FT基因转化的研究[D];河北农业大学;2011年
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4 田素波;菊花开花时间基因CmCO和CmFT的克隆与表达分析和遗传转化[D];山东农业大学;2011年
5 王增;水稻颖壳和浆片异常突变体ahl的基因定位[D];西南大学;2011年
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7 俞竞;隐花色素对矿质元素吸收的影响[D];湖南大学;2009年
8 徐灵芝;甘蓝型油菜C6染色体上2个FT基因功能的初步解析[D];华中农业大学;2011年
9 刘宝骏;农杆菌介导AtCBF3及PaFT基因转化安祖花的研究[D];华中农业大学;2011年
10 杨浩;绿竹成花相关基因BoEMF2的克隆和功能分析[D];浙江农林大学;2011年
【同被引文献】
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1 章东方,罗昭锋,顾江涛,苏卫华,王玉珍;植物光受体的研究进展[J];安徽农业科学;2003年03期
2 李素梅,张自立,姚彦如;植物激素检测技术的研究进展(综述)[J];安徽农业大学学报;2003年02期
3 张立伟;刘世琦;张自坤;杨茹;杨晓建;;不同光质对豌豆苗品质的动态影响[J];北方园艺;2010年08期
4 高荣孚,张鸿明;植物光调控的研究进展[J];北京林业大学学报;2002年Z1期
5 王惠生,李建文;超氧化物歧化酶(SOD)的研究进展[J];黄牛杂志;1994年S2期
6 杨玲玲;王成章;;苜蓿产品在食品及饲料工业中的应用[J];草业科学;2008年03期
7 李明凤;李平;王成章;叶芳林;樊文娜;张晓霞;;不同秋眠级紫花苜蓿品种的生产性能在郑州地区的表现[J];草业科学;2008年06期
8 徐大伟;卢欣石;;北京地区光温因子对不同秋眠等级苜蓿秋后再生的影响[J];草业科学;2010年04期
9 倪俊霞;严学兵;王成章;吴鹏举;;植物光受体分子生物学研究进展[J];草业科学;2010年07期
10 陈玮玮;万里强;何峰;李向林;刘树军;;温度和光照时间对3个秋眠型紫花苜蓿品种形态特征的影响[J];草业科学;2010年12期
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2 李毓;水稻隐花色素基因(Cryptochrome)RNAi表达载体构建与转化水稻的研究[D];福建农林大学;2008年
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1 刘水丽;人工光源在闭锁式植物工厂中的应用研究[D];中国农业科学院;2007年
2 和红云;低温胁迫对甜瓜幼苗生长及生理生化的影响[D];石河子大学;2008年
3 严秀将;温度对不同秋眠等级苜蓿(Medicago sativa)生长的动态影响[D];北京林业大学;2009年
【二级引证文献】
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1 李毓;庄伟建;庄春红;王乃元;戴飞;;干扰隐花色素Cry1a与Cry1b基因的表达对水稻若干农艺性状的影响[J];福建农林大学学报(自然科学版);2012年02期
2 李毓;庄春红;庄伟建;王乃元;戴飞;仇秀丽;谢娜英;林剑钦;;OsCRY2基因抑制表达对水稻主要农艺性状的影响[J];核农学报;2011年06期
3 李毓;戴飞;王乃元;杨小飞;庄伟建;仇秀丽;;水稻隐花色素基因Cry1a/Cry2/Cry1b RNAi表达载体构建及遗传转化研究[J];热带作物学报;2011年10期
4 李毓;庄伟建;王乃元;洪国琴;戴飞;;抑制水稻隐花色素基因OsCRY1a表达对水稻农艺性状的影响[J];中国水稻科学;2011年06期
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2 湛妲;草地早熟禾(Poa pratensis L.)耐热性能及其生理机制的研究[D];北京林业大学;2013年
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8 赵贞;彭艺;郝淑凤;曾宗浩;王志珍;;二聚化作用赋予分子伴侣和异构酶活性[A];中国蛋白质组学第二届学术大会论文摘要论文集[C];2004年
9 程晓霞;代小梅;韩烈保;;日本结缕草隐花色素基因(Cry1a)的克隆及RNAi载体构建[A];全国植物分子育种研讨会摘要集[C];2009年
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2 白毅;我国专家发现纳米水通道新特性[N];中国医药报;2005年
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