拟南芥AtDjB1基因调节生长发育的分子机制

J-蛋白是一类包含J-结构域的蛋白质超家族。已有报道J-蛋白家族的某些成员在植物生命活动中发挥重要作用。拟南芥J-蛋白AtDjB1在植物生长发育中的功能尚未见任何报道。在前一结题的国家基金项目研究中，我们发现AtDjB1定位于线粒体中，AtDjB1突变体植株矮小且发育滞后，表明AtDjB1调节植物的生长发育过程。本申请课题在前一项目基础上进一步研究AtDjB1调节生长发育的作用机制。预实验结果表明，AtDjB1突变体中糖代谢底物葡萄糖、产物ATP积累，而生长素含量减少。进一步我们将以拟南芥野生型、AtDjB1突变体及其突变体恢复株系为材料，深入研究AtDjB1的相互作用蛋白，探索AtDjB1调节糖代谢的机制，以及葡萄糖对胞内生长素水平和生长发育的影响，最终建立AtDjB1调节生长发育作用机制的模型。本课题的研究对于补充和完善植物生长发育的调节机制具有重要意义。

J-蛋白是一类包含J-结构域的蛋白质超家族。我们先前的研究显示J-蛋白AtDjB1定位于线粒体中，AtDjB1突变体植株矮小且发育滞后，表明AtDjB1调节植物的生长发育过程。本课题进一步研究AtDjB1调节生长发育的作用机制。研究结果表明，AtDjB1能与线粒体热激蛋白70（mtHSC70-1）相互作用并促进其ATPase活性。AtDjB1突变导致ATPase活性降低且ATP积累，较高的ATP水平引起IAA合成基因YUCCA表达减少且IAA水平降低，最终影响植株的生长发育过程。此外，研究还表明AtDjB1突变体幼苗的呼吸作用减弱且葡萄糖积累，这可能也是突变体植株生长发育受阻的原因之一。