《活性氧穩態調節在ABA受體ABAR介導的信號通路中的作用》是依託清華大學，由王小芳擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：活性氧穩態調節在ABA受體ABAR介導的信號通路中的作用
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：王小芳
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
擬南芥鎂螯合酶H亞基（ABAR）是定位於葉綠體的ABA受體，最近的研究表明ABAR通過阻遏一組WRKY轉錄因子的表達，從而解除WRKY40等對ABA回響基因轉錄的抑制，最終實現ABA的生理效應。利用酵母雙雜交的方法，我們篩選得到了與ABAR互作的蛋白KAT2和RSE1，二者分別參與ROS合成和ROS清除過程。我們已經證明，KAT2通過影響植物細胞中的ROS穩態而參與ABA信號轉導；RSE1參與了ABA抑制的種子萌發過程。建立在這些前期研究的基礎上，本項目擬通過研究KAT2和RSE1在ABA信號轉導中的功能，闡明ABAR是如何通過調控KAT2和RSE1從而影響ROS穩態，調節ABA信號轉導，進而揭示ABA和ROS信號轉導交叉的新機制。
結題摘要
種子是農業可持續發展的重要資源，種子萌發作為植物生長發育的第一個階段，研究其機制對於農業發展具有重要意義。之前我們報導的ABA受體ABAR是一個調控種子萌發的重要基因，它可能通過影響過氧化氫酶（catalase，之前稱為RSE1）和KAT2從而影響ROS穩態，進而影響種子萌發。雖然已經有很多種子萌發的機制報導，但是這個過程中還有很多未知的機制等待人們去發掘。ABI5是一種b-ZIP轉錄因子，它通過調控胚發育的相關基因進而調控種子萌發。活性氧（ROS）作為一類重要的調控種子萌發的分子已經有報導，但是ABI5調控種子萌發的過程中是否有ROS參與還是未知的。本研究對ABA不敏感突變體abi5-1的調控種子萌發的機制進行了研究。首先我們發現種子萌發過程中abi5-1對過氧化氫酶活性抑制劑（3-AT）表現超敏感，而ABI5過表達植株種子ABI5OE表現出脫敏，故而推測ABI5調控種子萌發的機制中有ROS參與。接下來，我們發現過氧化氫酶的3個家族成員，包括CAT1、CAT2和CAT3，在種子萌發過程中對3-AT均有脫敏或超敏的表型。通過分析abi5-1突變體中CATs的表達水平，我們推測ABI5同CAT1的表達關係密切。接下來分析CAT1啟動子區的序列，我們發現有兩個潛在的ABI5結合位點（G-box），利用凝膠阻滯（EMSA）、染色質免疫共沉澱（Chip-PCR）等技術證實，ABI5的確可以在活體或離體條件下結合CAT1的啟動子。至此，我們闡述了一個ABI5通過直接調控CAT1進而影響ROS穩態，調節種子萌發的機制。此外，種子萌發實驗結果表明ABI5介導ABA信號轉導的機制中也有ROS的影響。該研究提供了充分的證據表明ABI5調控的種子萌發過程中有ROS的參與，為研究種子萌發機制提供了新的思路。
