拟南芥RHA2a的抑制子SPR1基因的克隆和功能研究

我们已有的研究表明，拟南芥RHA2a 蛋白是种子萌发和萌发后早期生长阶段的一个新的正调控因子，其作用途径与已知ABI3-ABI5途径相平行且不同，是ABA介导的种子萌发和萌发后早期阶段的一个新的信号途径。生化实验证明RHA2a具有泛素连接酶活性，可能通过泛素化特定底物蛋白来实现其功能。本申请将以RHA2a 过量表达的拟南芥为材料，利用EMS诱变，大规模筛选RHA2a 过量表达导致拟南芥对ABA超敏感反应的抑制子spr （Suppressor of RHA2a），spr1是我们鉴定的一个过量表达RHA2a的抑制子，其特点是抑制过量表达RHA2a的所有表型，说明SPR1可能是RHA2a介导的ABA信号途径上的一个新元件，项目实施中将采用图位克隆的方法克隆基因并系统地研究其生物学功能，力求在RHA2a介导的ABA信号传导的分子基础方面获得突破性进展。

通过本项目支持，利用遗传学的筛选，我们筛选出34份拟南芥ABA敏感性变异的突变体。其中1个突变体的研究取得了突破，并进行了深入研究。其他部分突变体的相关研究正在进行中。本结题主要汇报我们已经发表的1个ABA超敏感突变体，发现是拟南芥MAX2基因突变造成的。主要结果如下，max2突变体在种子萌发和早期生长阶段对ABA、盐胁迫、渗透胁迫超敏感，与已知突变体abi3和abi5的双突变体分析表明，MAX2在ABA信号中的作用位于ABI3、ABI5的上游。有意思的是，max2突变体在苗期对干旱特别敏感，失水速度快，深入研究表明，与野生型对照相比，max2突变体的气孔关闭对ABA及干旱的反应降低，气孔关闭速度慢；干旱诱导的ABA合成、运输、代谢及调控基因在max2突变体中的表达量降低；在结构上，max2突变体中茎和叶子部位的表皮层较薄等。.MAX2是独脚金内酯信号途径的关键组分，调控植物的分枝，还参与植物的光形态建成等多个生长发育进程，为研究独脚金内酯信号其他组分是否也参与了植物对ABA及干旱胁迫的反应，我们分析了max1、max3及max4突变体在ABA 及干旱处理条件下的表型，结果表明，只有MAX2参与了ABA及干旱的反应。说明MAX2是一个具有多种功能的蛋白，MAX2是一个F-BOX蛋白，非常可能通过降解不同的底物来行使不同的生物学功能，为我们后续工作奠定了基础。.目前在该项目资助下，我们在国际主流杂志Plant Physiology上发表文章一篇，还有一篇相关文章正在整理发表，较好的完成了任务。