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桃(Prunus persica L.)属蔷薇科(Rosaceas)李属(Prumus)植物,是我国重要的栽培果树,其果实香甜,深受广大消费者喜爱。桃树体高大,发枝量大,每年都要进行多次修剪。这不仅浪费了大量的树体营养也耗费大量的人力、物力。近年来推行的桃树矮化密植栽培模式可有效改善上述问题。本课题组前期研究结果显示’粉寿星’(矮化品种)中内源GAs含量极显著地高于’秋蜜红’(乔化品种)。基于此结果,我们推测’粉寿星’大量积累了DELLA蛋白,进而抑制’粉寿星’枝条伸长并促进GA的合成。前人研究显示DELLA蛋白主要以蛋白互作的方式发挥其生物学作用。本试验以筛选PpDELLA互作蛋白为主线,研究DELLA蛋白在桃矮化方面起到的调控功能。以’秋蜜红’和’粉寿星’两个不同株高桃品种作为研究材料。首先,对两个桃品种的PpDELLA蛋白进行鉴定。其次,通过Western Blot分析两个品种茎尖中PpDELLA蛋白的含量;第三,分析PpDELLA与PpBZR(BR信号通路中关键转录因子BRASSINAZOLE-RESISTANT1)、PpARF6(Auxin信号通路中关键转录因子AUXIN RESPONSE FACTOR)、PpPIF(光信号通路中关键转录因子PHYTOCHROME INTERACTING FACTOR)的蛋白互作情况。主要结果如下:1.参照桃基因组数据库(Genome Database for Rosaceae),从桃中鉴定得到2个PpDELLA 蛋白(PpDELLA1、PpDELLA2),二者都包含有 N 末端 DELLA 和 C 末端 GRAS保守结构域。系统进化树的分析结果也显示,桃PpDELLA1和PpDELLA2与拟南芥的AtGAI和AtRGA的同源性较高。2.蛋白免疫印迹显示,’粉寿星’茎尖PpDELLA1含量明显高于’秋蜜红’;在经过GA3处理3小时后,’秋蜜红’中的PpDELLA1很难再被检测到,而’粉寿星’中PpDELLA1蛋白含量不存在明显变化,与GA3处理前保持一致。结果表明,’粉寿星’的GA信号通路可能发生中断,导致PpDELLA1蛋白大量积累。3.分别从两个品种中克隆得到PpDELLA1和PpDELLA2两个基因,基因序列比较结果显示,两个品种中的PpDELLA1和PpDELLA2基因序列完全一致。表明,’粉寿星’的矮化表型并不是由PpDELLA蛋白的突变造成。4.转录自激活结果表明,全长PpDELLA1和PpDELLA2存在转录自激活现象,而GRAS区段的PpDELLA1D和PpDELLA22D没有转录自激活。5.将桃中2个DELLA的GRAS区段连接BD载体,同时将鉴定得到的PbBZR1、PpBZR2,PpARF6-1、PpARF6-2、PpPIF1、PpPIF1-1、PpPIF4和PpPIF8连接AD载体,进行酵母双杂交。结果发现,PpDELLA2 与 PpBZR1、PpARF6-2、PpPIF1、PpPIF1-1、PpPIF4 和 PpPIF8发生蛋白互作。综上所述,矮化品种’粉寿星’是GA不敏感型,它的矮化表型与PpDELLA蛋白的积累有关。PpDELLA蛋白的积累并不是PpDELLA蛋白自身的突变造成的。PpDELLA2可与PpBZR1、PpARF6-2和PpPIFs发生蛋白互作。这意味PpDELLA2可能通过蛋白互作抑制其生物学功能,进而调控多条信号传导途径从而引起桃树体矮化。本试验结果,也为以后激素、环境等因素协同调控桃树体株高奠定一定的理论基础。