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title: 拟南芥WRKY8转录因子与自噬蛋白ATG8i互作调控抗病反应及茉莉酸激素调控叶片气孔发育的功能研究
author: 韩 笑
Issued Date: 2018-5
Abstract: 自噬是真核生物内高度保守分解代谢途径,调控拟南芥多种防御反应过程。自噬相关蛋白ATG8是自噬过程的核心组分,它可以与自噬货物受体等蛋白相互作用,从而通过自噬途径将其底物降解。然而,目前对拟南芥ATG8蛋白(ATG8a–ATG8i)的研究主要集中在其介导的自噬过程对植物的调控作用,而对其调控的其他生理过程的研究十分有限。在本次研究中,我们发现ATG8i蛋白可以与WRKY8转录因子相互作用,蛋白定位实验发现,ATG8i能定位与细胞核和细胞质中,说明WRKY8可以与ATG8i在细胞核中互作。进一步研究表明ATG8i可以参与植物的防御反应,令人惊讶的是,ATG8i并不影响WRKY8蛋白的积累,说明ATG8i可能不通过自噬途径调控WRKY8转录因子。进一步分析表明,atg8i功能缺失后,降低了植物对Botrytis cinerea,的抵抗,同时增加了对Pseudomonas syringae.抵抗作用。相一致的,不同的病原菌侵染atg8i突变体后,抗 病相关基因PLANT DEFENSIN 1.2 (PDF1.2)和PATHOGENESIS-RELATED GENE (PR)的表达进一步证明了ATG8i对抗病的响应。除此之外,高表达ATG8i基因后,同样影响植物的抗病反应,并且该过程独立于自噬过程。上述结果说明,拟南芥ATG8i蛋白可能不依赖自噬途径,与WRKY8协同调控植物的防御反应。
气孔是植物与外界环境进行气体交换的重要阀门。气孔的发育过程受到内外界信号途径的精密调控。茉莉酸是植物重要激素之一,调控植物多种生理过程。然而,对于茉莉酸调控植物生长发育的分子机制的研究并不十分清楚。在本次研究中,我们发现茉莉酸负调控拟南芥叶片上气孔发育过程。野生型和气孔发育异常的突变体(如er erl1 erl2)经过喷施茉莉酸甲酯(MeJA)后,气孔的数量有所下降。高表达JAZ1ΔJas 和JAZ5ΔJas后,促进气孔的发育。不仅如此,茉莉酸信号途径下游的转录因子MYC2,MYC3,MYC4功能冗余的抑制气孔发育。进一步分析表明,MYC转录因子通过抑制SPCH的转录活性从而调控气孔发育。综上所述,我们的研究说明茉莉酸和MYC转录因子负调控拟南芥叶片气孔发育过程。
关键词:自噬,WRKY8转录因子,ATG8i蛋白,抗病反应,茉莉酸,MYCs,气孔发育
Degree Level: 博士
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韩 笑. 拟南芥wrky8转录因子与自噬蛋白atg8i互作调控抗病反应及茉莉酸激素调控叶片气孔发育的功能研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2018.
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