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MMS21是真核生物界中保守的SUMO E3连接酶,其蛋白的功能多样,特别是作为Smc5/6这个染色体结构维持复合物的亚基,在染色体组织及动态中发挥重要作用。酵母中该蛋白功能结构域的缺失研究发现其对酵母的生长产生影响,目前对植物中该蛋白功能区域的研究尚未有报道。本论文通过生物信息学分析划分拟南芥MMS21功能区域,设计5个功能结构域缺失转化并获得拟南芥野生型及mms21突变体转基因植物,发现SUMO E3连接酶AtMMS21功能结构域在植物生长中发挥一定的作用,取得的主要结果如下: 1、通过生物信息学分析,将拟南芥MMS21划分功能结构区域,根据植物表达载体pCanG设计引物,成功构建了各个功能结构域的pCanG重组质粒。 2、通过农杆菌介导的花浸泡法将重组质粒转化到拟南芥野生型和mms21突变体中,经过卡那抗性筛选和PCR鉴定,成功获得了各个缺失结构域的转基因植物。 3、在正常培养条件下,各个功能结构域转野生型植物与野生型的表型没有差异,转突变体植物中,Del1和Del2能够恢复突变体根短表型,Del3、Del4和Del5则不能恢复。进一步观察各个转基因植物根分生组织状态,发现其状态与根形态学上观察到的结果相对应。 4、通过对土培转基因植物进行观察,发现Del1和Del2对突变体的地上部分生长有部分恢复,叶长得比突变体大,但Del2转基因株系叶仍存在部分卷曲,而Del3、Del4、Del5转突变体植物的表型基本与突变体一致。 5、通过对萌发后转基因植物进行移苗观察,发现Del1和Del2可以恢复突变体对ABA超敏感性,而Del3、Del4、Del5转突变体植物则不能恢复该缺陷。 综上,本研究初步得出AtMMS21 N端结构域的逐渐缺失会使该蛋白功能逐渐减弱,缺少C端结构域不能使突变体表型得到恢复。推断其除了作为SUMO E3连接酶发挥功能外,还通过Smc5/6复合体发挥一定功能。