《解析擬南芥RopGEF在生長素介導的器官發生中的作用機理》是依託華南農業大學，由陶利珍擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：解析擬南芥RopGEF在生長素介導的器官發生中的作用機理
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：陶利珍
- 依託單位：華南農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
生長素在植物生長發育過程中發揮著至關重要的調節作用。生長素誘導大量的基因表達以執行其調控的大多數功能。分子遺傳和生化研究揭示了生長素信號轉導依賴於泛素連線酶（SCFTir1）介導的轉錄調節因子生長素/吲哚乙酸（Aux/IAAs）蛋白的降解，活化生長素回響基因的表達。小G蛋白（small GTPases）RAC/ROP是植物重要分子開關，申請者的前期工作表明RopGEF7和RAC/ROP是生長素信號通路的整合因子，影響生長素介導的基因表達和植物的器官發生。本項目將綜合運用遺傳學增強子篩選、酵母雙雜交篩選RAC/ROP信號通路互作蛋白和反向遺傳學等綜合手段，在植株水平上研究幾個RopGEF的功能並研究它們與上游信號組分相互作用的關係，進一步解析其分子和遺傳學調控網路。本項目的實施將加深我們對生長素作用分子機理的理解， 為植物生長發育的人工調控提供理論依據。
結題摘要
植物重要的信號分子生長素在植物體內的不對稱分布控制著植物生長發育的諸多方面。生長素的局部濃度高峰(Auxin maximum)建立和生長素濃度梯度的形成是生長素局部代謝以及很大程度上取決於生長素極性運輸的結果。研究生長素濃度梯度如何調控以及與植物生長發育關係是激素生物學的重大科學問題。本項目以擬南芥為材料，系統深入研究了幾個 RopGEFs （RAC/ROPs小G蛋白活化因子）的生物學功能。基因表達模式分析顯示RopGEF1, RopGEF5 和RopGEF6均在胚胎與植物頂端分生組織表達，基因功能敲除或下調錶達，導致胚胎髮育與幼苗生長的缺陷。課題進一步研究鑑定了RopGEFs的互作蛋白，並詳細研究了RopGEFs的一個互作蛋白RAC/ROP的功能，發現這個受生長素誘導的RAC/ROP特異性地調控幾個生長素輸出載體PINs蛋白的極性定位，控制胚胎髮育與幼苗時期生長素濃度高峰的形成，調節植物胚胎模式的建立與胚後器官的形成與幼苗的生長。這些研究結果揭示了生長素濃度梯度形成的新的調節機制，對於深入了解植物胚胎髮育、器官形成的本質有重要意義。
