《GbAGCK1磷酸化對棉花纖維起始發育的影響》是依託上海交通大學，由左開井擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：GbAGCK1磷酸化對棉花纖維起始發育的影響
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：左開井
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
大量研究結果表明: IAA在棉花胚珠外表皮中的極性分布是胚珠表皮特化形成棉纖維的重要原因。但是，有關IAA在棉花胚珠表皮中極性分布的分子機理並不清楚。本研究以纖維起始發育緊密相關的GbPIN1為基礎，通過酵母雙雜交方式篩選獲得與之相互作用的AGC激酶GbAGCK1。在上述工作的基礎上，通過分析不同遺傳背景及不同處理條件下AGC激酶與PIN蛋白互作行為來研究GbAGCK1激酶基因的功能，探討GbAGCK1的功能與IAA極性分布以及纖維起始發育之間的關係。該項研究的成功有助於深入了解棉花起始發育的分子機理,同時為棉花的分子育種提供理論支持。
結題摘要
大量研究結果表明IAA在棉花胚珠外表皮中的極性分布是胚珠表皮特化形成棉纖維的重要原因。但是，有關IAA在棉花胚珠表皮中極性分布的分子機理並不清楚。本研究以棉花生長素外排蛋白PIN基因家族、類AGC激酶基因為基礎，通過遺傳學、生化分析等手段，開展IAA轉運蛋白在纖維發育中功能以及與AGC激酶互作機理研究。具體的研究結果包括：（1）通過對棉花全基因組搜查、基因結構分析、不同組織的表達分析以及蛋白的定位分析確定GhPIN1蛋白在棉花纖維起始發育中具有重要功能，GhPIN1基因的抑制表達影響棉花纖維的起始發育過程；（2）通過酵母雙雜交的方法證實GbAGCK1能夠與PIN1蛋白發生相互作用，GbAGCK1的完全敲除導致胚敗育。抑制GbAGCK1基因的表達影響棉花纖維的起始發育過程；（3）磷脂對於棉花纖維的起始發育具有重要作用，影響PIN蛋白的磷酸化、定位以及生長素極性運輸過程；（4）發現一個轉運磷脂與纖維起始和伸長發育有關的蛋白質GhLTPG1, GhLTPG1蛋白的N端信號肽影響蛋白質的分泌，C端GPI錨定區段則與蛋白在膜結構上的定位有關。在擬南芥中異源過表達GhLTPG1基因能夠增加葉表皮毛密度。體外結合實驗表明GhLTPG1能夠特異性地結合單磷酸磷脂醯肌醇（PIP）。棉花中干擾GhLTPG1表達後會導致纖維長度變短，胚珠中PI及總極性脂的含量均顯著降低。（5） 項目發表SCI論文3篇，核心期刊論文3篇，申請研究專利4項。在項目實施過程中培養研究生3名。纖維起始發育過程中優勢表達的PIN蛋白的確定以及調控蛋白的發現有助於深入研究棉花纖維起始發育過程以及生長素的調控機理，以及利用相關基因開展分子育種工作。
