拟南芥DAR2基因调控根尖分生组织大小的分子机理研究

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1、国中国科学院大学博士学位论文拟直莶旦』星2基固调控握塞佥生组缉塞』!鲍盆王扭堡班豇作者姓名：受盂毯指导教师：奎蚕握班豇虽主国越堂院亟篮兰蕴互生物主班荭压学位类别：星芏学科专业：丑篮堂培养单位：生国抖堂陆遗佳皇蕴直生塑芏班珏匮2012年9月申请博士学位论文拟南芥DAR2基因调控根尖分生组织大小的分子机理研究研究生：彭元成(2008级)导师：李云海(研究员)专业：遗传学中国科学院遗传与发育生物学研究所二O一二年十月ControlofrootmeristemsizebyDAl-relatedprotein2inArabidops

2、isthalianaByYuanchengPeng(Genetics)ADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofNaturalScienceInstituteofGeneticsandDevelopmentalBiologyChineseAcademyofSciencesDecember,2012独创-l生声明本人郑重声明：我呈交中

3、国科学院研究生院的博士学位论文“拟南芥DAR2基因调控根尖分生组织大小的分子机理研究”，是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经加以标注和致谢的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品／研究成果，也不包含为获得任何教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本论文研究做出重要贡献的其他个人和集体均已在论文中以明确方式标明并表示谢意。申请学位的论文与资料若有不实之处，本人愿承担一切责任。学位论文作者(需亲笔)签名：印厶叶日期‰fz年啪多日摘要拟南芥DAR2基因调控根尖分生组织大小的分子机理研

4、究器官大小受到遗传和环境因子的影响。在植物体中，根的生长发育受到根尖分生组织的调控，根尖分生组织的大小影响了主根的长短。生长素和细胞分裂素拮抗调控了根分生组织大小，从而调控根的生长。SHORTHYPOCOTYL2(SHY2)是目前已知的受生长素和细胞分裂素共同调控的蛋白，SHY2表达水平的高低会影响根分生组织大小。SHY2能够抑制生长素极性运输载体蛋白的表达水平，最终影响根尖生长素分布的改变。PLT蛋白是一类在根尖中呈梯度分布的转录因子，并受生长素浓度影响。然而，目前并不清楚PLT蛋白是否介导细胞分裂素和SHY2对根尖分生

5、组织大小的控制。本研究发现DAl．relatedprotein2(DAR2)处于SHY2的下游，SHY2对根尖分生组织的调控依赖于DAR2，因而在细胞分裂素信号途径中SHY2位于DAR2的上游。DAR2基因能够调节生长素运输载体PIN蛋白的表达，从而影响根尖的生长素极性运输，并调节根尖中生长素的局部分布。我们的研究结果表明，DAR2作用在PLT的上游，从而影响根干细胞的活性，调控根分生组织大小。综上所述，我们的实验结果发现了DAR2是根分生组织大小的重要调节因子，建立了细胞分裂素、生长素，SHY2和PLT调控途径间的新联系

6、。关键词：DAR2，根尖分生组织，干细胞活性，细胞分化Abs仃actControlofrootmeristemsizebyDAl一relatedprotein2inArabidopsisthafianaPengyuancheng(Genetics)SupervisedbyDrLiyunhaiAbstractOrgangrowthcontrolisafundamentalandcoreprocessofdevelopmentofallmulticellularorganisms．Inplants，postembryonicr

7、ootgrowthissustainedbytherootmeristem．AuxinandcytokinincontrolrootmeristemsizebyinfluencingtheabundanceoftheSHORTHYPOCOTYL2(SHY2)proteininoppositeways．SHY2，arepressorofauxinsignaling，repressestheauxin-inducibleexpressionofPIN-FORMED(PIN)auxintransportfacilitatorge

8、nes．ThePLTtranscriptionfactorsformadevelopmentallyinstructiveproteingradientthatisthoughttobeareadoutofanunderlyingauxingradientintherootmeristem．Howeve