生长素调控植物种子和器官大小的分子机理研究

生长素是植物体内最重要的激素之一，参与调控生长发育的各个过程，但生长素如何调控种子和器官大小的分子机制目前尚不清楚。我们在拟南芥中系统地分离了大种子和器官的突变体(da)，其中，DA13等位于生长素信号途径中的负调节子ARF2。为了进一步理解ARF2和生长素调控种子和器官大小的分子机理，我们分离了arf2的增强子（eoa）和抑制子(soa)。其中，eoa1协同增加了arf2器官大小，影响了生长素的极性运输。而soa1-1D抑制arf2种子和器官大小，且改变了重力反应。初步研究表明，EOA1和SOA1分别编码具有肽酶结构域和DNA结合结构域的未知功能蛋白。本研究拟以eoa和soa突变体为基础，通过克隆3－4个EOA和SOA基因、确定其表达模式和蛋白定位、建立其调控的转录网络，鉴定EOA和SOA相互作用的靶蛋白并分析其功能等，阐明EOA和SOA通过生长素途径调控种子和器官大小的分子机理。

生长素是植物体内最重要的激素之一，调控生长发育的各个过程，但生长素调控种子和器官大小的分子机制目前尚不清楚。我们已克隆几个联系生长素和种子与器官大小的关键基因。EOA1/DAR2是连接生长素、细胞分裂素、SHY2和PLT调控根分生组织大小的关键调节因子。EOA1/DAR2及其家族成员与转录因子TCP14/15直接互作，通过调控TCP14/15的蛋白稳定性，从而调控细胞和器官大小。EOA1/DAR2互作蛋白（EIP1）能够与DA1互作，协同调控生长素运输和种子和器官大小。SOA1编码了一个转录抑制因子，通过直接结合KLU启动子，从而调控种子和器官大小。因此，我们的结果初步阐明了生长素与植物种子和器官大小间的分子调控关系，按计划完成了研究任务。在该课题的资助下，部分研究结果发表在Plant Cell, Development, Plant Journal,New Phytologist,Plant Physiology等国际重要期刊。申请国内和国际专利6项，并获得一定的经济收益。