植物小G蛋白Ran功能研究

植物响应环境胁迫反应的信号传导分子机理研究一直是植物生物学研究的重要内容；本课题从小G蛋白Ran作为第一个被发现的蛋白入核转运所必需的蛋白调控因子入手，试图通过插入突变，RNA干扰，点突变和过表达等方法，来探讨小G蛋白Ran家族同源基因在模式植物拟南芥和水稻响应环境胁迫中的功能;通过细胞瞬时表达Lc转录因子的手段进一步研究Ran过表达植株在介导生物大分子的核质间运输情况，用酵母双杂交方法筛选验证与小G蛋白Ran相互作用的响应植物激素脱落酸的RNA结合蛋白质，并探讨其可能的在介导植物激素ABA调控中的作用，从而更进一步丰富和扩展人们对小G蛋白Ran家族的认识，及其在响应环境胁迫中的功能.

低温是威胁植物生存的一种重要的胁迫；低温对植物来说会造成一系列的生理，生化和分子水平的适应性的改变。小G蛋白Ran是一种植物中保守的蛋白，在动物中的研究表明其在核物质的运输和细胞周期调控中发挥重要的作用；本课题以单子叶模式植物水稻小G蛋白 OsRAN1和双子叶模式植物拟南芥小G蛋白 AtRAN1，AtRAN3入手，研究小G蛋白如何调控植物对冷害的响应；研究表明，RAN蛋白在植物中的表达都是广泛存在的，但在分裂旺盛组织中表达量较高；水稻OsRAN1过量表达提高了其对冷害的耐受性，进一步的研究显示，OsRAN1 维持了冷害条件下细胞周期进行 和核膜的完整性；拟南芥小G蛋白 atran1 atran3双突变体对冻害的敏感性提高了，而过表达AtRAN1的转基因植株对冻害耐受性提高了，这些数据显示 AtRAN1，AtRAN3在调控拟南芥冻害中发挥重要作用，拟南芥的RAN 蛋白和水稻RAN蛋白序列上的保守型可能预示功能上的一致性，我们的实验结果显示 AtRAN1，AtRAN3 都是和细胞分裂相关的基因， AtRAN1，AtRAN3 蛋白的缺失或者过表达都会影响到冻害下细胞周期的进行，从而调控植物性状；另外， 我们在水稻中研究OsRAN1基因的工作已经被“Journal of Experimental Botany”录用。我们在拟南芥中研究AtRAN1与AtRAN3基因的工作已经向“New Phytologist”投稿。 其他相关方面的工作还分别2篇“Plos One”、“1篇“Advances in Bioscience and Biotechnology”， 还有1篇“Plant Physiology and Biochemistry “。