拟南芥EOD6调控植物器官大小的分子机理研究

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自然界中不同动植物的大小虽然差距悬殊,但是同一物种内不同个体间的大小却是基本保持恒定的,表明个体和器官的大小受遗传调控。但是对器官大小控制的分子机理我们知之甚少。拟南芥的DA1是种子与器官大小控制的关键基因。da1-1突变体有大的种子和器官,植物整体较为粗壮。  为进一步研究DA1的作用机制以及植物种子与器官大小控制的新途径,我们用EMS诱变的方法筛选了da1-1的增强子enhancer of da1-16(eod6)。eod6 da1-1双突变体展现出比da1-1更大的种子和器官。通过图位克隆的方法,我们分离了EOD6基因,其编码了拟南芥tRNA连接酶。eod6中的蛋白点突变发生在激酶结构域中,该突变蛋白完全丧失了RNA激酶的活性,从而不能互补与其同源的酵母tRNA连接酶突变体的致死表型。eod6突变体中含有内含子的成熟tRNA含量显著降低,但不含内含子的tRNA含量与野生型相比保持不变,证明EOD6在拟南芥中确实参与了含有内含子的tRNA剪接过程。进一步的实验证明,EOD6定位于细胞质中,而且eod6只影响了细胞质中含有内含子的tRNA含量,而对细胞核中的含量并无影响。这一结果表明,拟南芥tRNA的剪接,至少由EOD6介导的剪接过程是在细胞质中进行的。在与其他控制器官大小突变体的遗传关系分析中,我们发现在控制花瓣长向细胞分裂过程中rot4-1D完全上位于eod6,而过表达与ROT4同源的RTFL家族中的某些成员也能部分恢复eod6长花瓣的表型,暗示ROT4以及RTFL家族蛋白与EOD6在控制器官大小中存在一定的关系。我们的结果不但证明了EOD6作为tRNA连接酶在拟南芥细胞质中行使功能,而且发现了器官大小调控的新途径。
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