茉莉素信号转导研究

新型植物激素茉莉素(JA)对植物的生存是至关重要的。茉莉素既是生长的调节物，也是防御反应的信号分子。在已经结题的激素专项培育项目支持下，我们发现了茉莉素受体COI1。近年来人们发现茉莉酸合成途径中的OPDA分子（12-oxo-phytodienoic acid）也是一种重要的生物信号分子，但迄今还没有任何有关OPDA信号传导途径和感知机制的报道。 COI1作为F-box蛋白通过泛素途径调控其底物JAZ蛋白的降解，但对于JAZ蛋白下游的重要转录调控因子研究甚少。本项目在实验室前期工作的基础上进一步探索茉莉素信号传导的分子机理，开展OPDA信号途径及JAZ蛋白互作因子的研究。成功地分离鉴定OPDA信号途径的关键基因以及JAZ下游转录调控因子，将加深了解茉莉素调控植物生长发育和防御反应的信号传导机制，具有重要的科学意义和潜在的应用前景。

对照“项目计划任务书”， 从项目实施（2011年1月）开始到项目结题（2014年12月)为止，本项目拟综合利用遗传学与分子生物学的技术与手段，在实验室前期工作的基础上进一步探索茉莉素信号传导的分子机理，重点鉴定调控茉莉素信号转导的相关基因。需要阐明 2 至5 个重要基因并深入解析其功能和作用机制，并发表SCI论文 2-4 篇。我们根据原定研究计划，开展相应的研究工作，已完成了预定的考核指标和研究内容。研究发现茉莉酸合成途径中的12-oxo-phytodienoic acid（OPDA）分子能够转化为JA-Ile分子，该分子在细胞核内被F-box 蛋白COI1感知。该项目的关键性的成果进一步揭示了茉莉素受体COI1蛋白的稳定性调控机理。我们运用一系列遗传和生化方法以及体外降解实验揭示了植物体内COI1蛋白稳定性受SCF复合体的完整性和26S蛋白酶体所调控从而使COI1蛋白保持相对稳定的蛋白水平进而使植物正常生长发育。F-box蛋白COI1的稳定性调控机制的阐明，对其他F-box蛋白稳定性的研究具有普遍的生物学意义。此外，该课题已经培养两名博士研究生。.