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豆科植物与根瘤菌建立的共生固氮体系是生态系统氮循环的重要组分。近年来很多研究根据激素对植物生长发育调控中的重要作用,试图找到豆科植物激素和根瘤发育之间的调控关系,但对其背后具体的分子调控网络的了解仍只是冰山一角。NNC1(Nodule Number Control 1)是本实验室发现的一个大豆结瘤的负调因子,编码一个AP2家族转录因子,并作为miR172c的靶基因参与调控的大豆结瘤过程。在筛选大豆NNC1的互作蛋白过程中,发现其中一个是油菜素内酯(Brassinosteroids,BRs)信号通路中核心转录因子BES1/BZR1(BRI1 EMS Suppressor 1/Brassinazole Resisitant 1)家族同源蛋白,并与拟南芥BEH1(BES1/BZR1 Homolog 1)高度同源,因此被命名为GmBEHL1(BEH1 Like 1)。已有的研究表明BES1/BZR1家族蛋白作为重要的转录因子介导了BR信号通路与其他多个通路交叉互作,调控各种植物生物学过程。由此推测GmBEHL1有可能通过NNC1将BR信号通路和结瘤信号通路整合,共同参与调控大豆结瘤过程。为了验证该推测,本论文通过一系列生理生化实验证明了在体外和植物细胞内,GmBEHL1的确与NNC1蛋白质存在互作关系,并发现BRs和GmBEHL1在大豆结瘤数目调控及结瘤相关信号通路Marker基因的表达调控中起着抑制作用。进一步的实验证明GmBEHL1是BES1/BZR1家族同源蛋白,在作用机制方面也高度同源,推测GmBEHL1与NNC1作为转录共抑制子通过BR和结瘤因子信号通路的互作在转录水平共抑制下游靶基因进而调控大豆结瘤和根瘤数量。GmBEHL1和NNC1可能共同调控潜在下游靶基因miR172c及ENOD40-1,为下一步探索背后的分子和遗传机制奠定了基础;此外,本研究也确定了BRs负向调控大豆结瘤过程,但是对根瘤的大小也有明显促进作用,可能协调根瘤发育和数量的关系。我们推测GmBEHL1与NNC1作为转录共抑制子调控大豆结瘤,这两个蛋白的互作介导了BR与结瘤信号通路的交流。本论文研究首先发现了BR与NF信号通路的直接互作节点,为进一步解析BRs调控豆科植物根及根瘤发生发育过程的交叉机制提供理论基础。