一个拟南芥MYB相关蛋白在干旱等逆境信号转导中的作用初探

本研究拟通过以下研究初步探讨一个功能基本未知的MYB相关基因在逆境信号转导中的作用机制。（1）通过突变体和过表达植物的表型分析，评估其生物学功能。（2）通过表达模式及对逆境响应模式的分析（GUS染色观察和定量RT-PCR分析），评估其执行生物学功能的基因表达基础；通过GFP融合蛋白荧光观察确定该基因（蛋白）的细胞水平的定位。（3） 通过构建与ABA信号系统中关键信号蛋白突变体的双突变体以及表型分析（干旱、ABA反应等），确定该基因与相关基因在ABA和干旱信号转导途径中的关系；通过免疫共沉淀和酵母双杂交技术研究该蛋白与ABA和干旱信号转导途径中的关键蛋白间的可能相互作用。（4） 通过酵母系统检测该蛋白是否具有转录激活或抑制活性。（5）通过RNA-sequencing研究该基因突变体和过表达对下游基因表达的影响，寻找该基因/蛋白控制的下游基因。（6）通过酵母双杂交技术筛选该蛋白的互作蛋白。

本课题初步探讨一个功能基本未知的MYB相关基因——ARG1（MEE3）在逆境信号转导中的作用机制。主要研究内容如下。通过突变体和过表达植物的表型分析，评估其生物学功能；通过表达模式及对逆境响应模式的分析，评估其执行生物学功能的基因表达基础；通过GFP融合蛋白荧光观察确定该基因（蛋白）的细胞水平的定位；通过构建与ABA信号系统中关键信号蛋白突变体的双突变体以及表型分析，确定该基因与相关基因在ABA和干旱和高盐信号转导途径中的关系；通过免疫共沉淀和酵母双杂交技术研究该蛋白与ABA和干旱信号转导途径中的关键蛋白间的可能相互作用；通过酵母系统检测该蛋白是否具有转录激活或抑制活性；通过RNA-seq研究该基因突变体和过表达对下游基因表达的影响，寻找该基因/蛋白控制的下游基因。经过努力，超额完成了上述研究计划。 . 利用分子生物学、遗传学和生物信息学等方法对MEE3的功能进行了较为深入的研究，发现MEE3在逆境胁迫应答信号转导和开花调控中具有重要作用，并初步揭示了MEE3调控逆境胁迫应答信号转导和开花的分子机制，发现MEE3这个非生物胁迫调节蛋白可以作为开花启动的一个新的抑制子发挥作用，MEE3在对开花时间的调控中，调节光周期途径调控因子FKF1和CO的转录，并能与FLC的直接结合，促进FLC的转录，实现对开花的负调节作用。研究证明，MEE3在ABA、干旱、高盐和低温等逆境胁迫应答以及开花调控中的调节作用由HY5和ABI5介导。MEE3在蛋白互作和转录调控两个层面与HY5/HYH和ABI5交互作用，以实现对ABA、干旱和高盐等逆境胁迫应答以及开花调控的调节作用。这些研究结果对理解植物逆境响应的分子机制具有重要意义。