III型AtOFPs轉錄因子對擬南芥莢果形態的調控

《III型AtOFPs轉錄因子對擬南芥莢果形態的調控》是依託東北師範大學，由王樹才擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：III型AtOFPs轉錄因子對擬南芥莢果形態的調控
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：王樹才
• 依託單位：東北師範大學

項目摘要

擬南芥卵形蛋白家族（AtOFPs）是申請者發現的一個新型的轉錄抑制因子家族，可以調控植物多種器官的形態，但其作用機理尚不清楚。基於轉基因植株表型差異，我們將AtOFPs分為3種類型，其中III型 AtOFPs過表達植株具有平末端莢果，與類受體蛋白激酶基因突變體er表型類似，且可被過表達ER所恢復，而ER已被證明可通過促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）級聯途徑調控植物的生長發育。在此基礎上，本項目擬綜合利用分子生物學、遺傳學、生物信息學等學科的技術和方法，以III型AtOFPs轉錄因子AtOFP15和16為主，從分析其與ER在調控莢果形態中的關係，鑑定其靶基因，探究MAPK級聯途徑是否參與調控其蛋白磷酸化等三個方面解析III型AtOFPs轉錄因子調控擬南芥莢果形態的機理。研究結果將豐富AtOFPs調控植物組織器官形態的作用機制的理論知識，為利用卵形蛋白家族基因進行農作物的性狀改良提供理論依據。

結題摘要

擬南芥卵形蛋白家族（Arabidopsis thaliana Ovate Family Proteins，AtOFPs）是一個由申請者首先發現的、植物特有、新型的轉錄抑制因子家族。我們前期的研究發現AtOFPs可以調控植物生長發育的多個方面。根據過表達AtOFPs基因導致的轉基因植株表型的不同，我們將AtOFPs分為3個不同類型，其中OFP13，OFP15，OFP16和OFP18屬於III型AtOFPs。過表達III型AtOFPs基因的轉基因植株的一個共同的典型特徵是其莢果具有平末端，類受體蛋白激酶基因突變體erecta (er) 也具有類似的表型，而ER能夠通過促分裂原活化蛋白激酶（Mitogen-activated Protein Kinase, MAPK）級聯途徑調控植物的生長發育，暗示III型AtOFPs和ER可能作用於同一信號途徑調控植物的生長發育。本項的目的就是在這些研究的基礎上，綜合利用分子生物學、遺傳學、生物信息學等學科的技術和方法，研究III型AtOFPs和ER在調控植物生長發育中的關係，進而解析III型AtOFPs轉錄因子調控擬南芥莢果形態的機理。通過本項目的研究，我們發現：① ER作用於III型AtOFPs轉錄因子的上游調控擬南芥莢果形態，但ER和III型AtOFPs可能作用於不同的途徑調控植物生長發育的其它方面；② MAPK磷酸化位點磷酸化狀態對III型AtOFPs轉錄因子的轉錄抑制活性影響較小，但影響其對擬南芥莢果形態的調控，說明ER介導的蛋白磷酸化信號途徑能夠影響III型AtOFPs轉錄因子的功能；③ OFP15和OFP16是主動抑制子，但OFP18是被動抑制子，說明雖然都具有轉錄抑制活性，但III型AtOFPs不同成員的轉錄抑制作用的機制可能不同；④ III型AtOFPs基因的表達也受到ER介導的蛋白磷酸化信號途徑的影響。上述研究的主要結果均已發表，迄今共在Frontiers in Plant Science、Journal of Plant Interactions、BMC Plant Biology和Plant Science等SCI雜誌上發表論文9篇。