拟南芥AtRabGAP基因功能分析

【摘要】：在植物生长发育的过程中,受到各种因素的刺激,形成了复杂而多样的信号系统,最终引起相应的生理生化变化和形态反应。ABA在植物的生长发育过程以及植物抗逆过程中起重要的作用。已知某些小G蛋白在ABA的信号转导过程中起作用,参与植物逆境应答、细胞骨架的运动、细胞扩大、根毛发育以及细胞极性生长的信号转导。RabGAPs通过催化Rab水解GTP使Rab蛋白在活化形式与非活化形式之间转换,从而行使分子开关的功能。RabGAPs大多数含有保守的TBC结构域,参与胞吞胞吐和极性运输等过程,但其在植物信号转导过程中的作用还不是很清楚。 我们以拟南芥GAP基因的T-DNA插入缺失纯合突变体为材料,研究了该基因的功能。表型分析发现,在含有ABA的MS培养基上,与野生型相比突变体gap在种子萌发和子叶变绿方面对ABA不敏感。而在失水率方面野生型与突变体没有明显的差异。通过RT-PCR半定量分析发现,GAP在外源ABA作用下表达量下调,GUS染色得到同样结果。缺失突变体在用外源ABA处理后体内NCED3表达量下调,CYP707A表达量则上调。GUS染色显示其在植物根茎叶花中均有表达,气孔中也有微弱表达。GAP::GFP融合蛋白显示其定位于细胞质中。因此推测GAP可能在ABA信号通路中起作用。 总之,本研究使人们对GAP的功能有了更进一步的了解,即GAP不仅是Rab的激活蛋白,而且可能在ABA的信号转导过程中起作用。