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生长素信号传导通路的必威体育精装版研究进展:SMAP1蛋白介导了拟南芥根对人工生长素－2,4-D的响应 A small acidic protein 1 (SMAP1) mediates responses of the Arabidopsis root to the synthetic auxin 2,4-dichlorophenoxyacetic acid 王 玉 倩 200626078 导师：封克 摘 要：2,4-D是一种人工合成的植物生长素，被广泛应用于农业以及研究领域，由于2,4-D与植物生长素所引起的生理分子反应是一样的，所以一直以来人们认为它们是共用一条信号传导通路的。作者Abidur Rahman等人通过试验发现了一个蛋白质SMAP1仅对2,4-D的信号传导有调控作用，而对植物生长素没有作用，这就说明，2,4-D与植物生长素的信号传导途径是不同的。本篇文章将简单介绍这一必威体育精装版的研究成果。 Summary：2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D), a chemical analogue of indole-3-acetic acid (IAA), is widely used as agrowth regulator and exogenous source of auxin. Because 2,4-D evokes physiological and molecular responsessimilar to those evoked by IAA, it is believed that they share a common response pathway. Here, we show that SMAP1 is a regulatory component that mediates responses to 2,4-D, and that responses to 2,4-D and IAA are partially distinct. Here we will introduce this result summarily. 关 键 词：抗生长素；信号传导；拟南芥 key words：anti-auxin; signal transduction; Arabidopsis thaliana. 1 研究背景 植物生长素对植物的生长起着重要的作用，在很多方面可以影响植物的生长状况。经过多年的研究，人们已经发现生长素信号传导是依赖于泛素蛋白介导的泛素化的，同时发现了很多参与的蛋白以及因子。简单来说，生长素首先直接与TIR1(a component of a multisubunit E3 ubiquitin ligase, named SCFTIR1)蛋白结合从而促进了SCFTIR1与AUX/IAA蛋白家族成员的相互作用，SCFTIR1使AUX/IAA泛素化，从而释放出生长素响应因子ARFs以及一些转录因子等等。然而目前人们只是知道了生长素信号传导的大致过程，其中有很多细节问题仍然不清楚。 2 研究结果 2．1 aar1-1突变体的筛选 由于PCIB对植物生长素信号传导具有影响作用，所以将拟南芥种子培养在含有PCIB的培养基中，筛选出根比较长的，使其自交，后代经过培养后仍然选择根比较长的，这样经过几个世代的筛选后，得到了突变体aar1-1，使其于野生型回交，得到的F1代具有野生型的性状，而F2代中，突变型与野生型比例为1:3，意味着aar1-1是由一个基因隐性突变产生的。 2．2 突变体aar1-1的根的生长仅对2,4-D有抗性作用 图 1. 野生型与aar1-1分别在IAA和2,4-D的影响下，根的长度的比较。 将野生型与aar1-1的种子分别在含有IAA和2,4-D的培养基中培养，比较其根的长度。从图1中可以看出，野生型和aar1-1对IAA的反应是一致的，IAA对这两种基因型同样具有抑制作用，而在2,4-D存在的情况下，aar1-1表现出一定的抗性，这一结果提示我们，IAA与2,4-D的信号传导通路可能存在着不同，aar1-1的突变基因可能就是区别所在。 2．3 突变体aar1-1中生长素依赖的基因表达 前面的数据从生长状态说明了aar1-1对于IAA和2,4-D具有不同的反应，接下来作者将从分子水平证明aar1-1对IAA和2,4-D的反应是不同的。GUS是生长素依赖的基因，作者用DR5:GUS染色的方法检测野生型和aar1-1分别经IAA和2,4-D诱导后GUS的表达量。从图2中可以看出，无论在野生型还是aar1-1中，IAA都能促进GUS的表达，且表达量基本相同。而用2,4-D处理后，aar1-1中GUS的表达量明