【摘 要】
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干细胞是植物胚胎后发育的基础,决定了根、茎、叶等器官的分化和发育,研究干细胞的调控机理是了解植物生长发育机理的关键。在拟南芥中,WUSCHEL（WUS）及 WUSCHEL 同源家族蛋白（WOX）中的 WOX5 和 WOX4分别调控茎尖、根尖和维管形成层干细胞的维持。植物的生长发育同时也受到外界环境条件的影响,其中营养条件也是决定植物能否正常生长发育的关键因素。但目前对于外界营养条件如何影响植物干细
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干细胞是植物胚胎后发育的基础,决定了根、茎、叶等器官的分化和发育,研究干细胞的调控机理是了解植物生长发育机理的关键。在拟南芥中,WUSCHEL（WUS）及 WUSCHEL 同源家族蛋白（WOX）中的 WOX5 和 WOX4分别调控茎尖、根尖和维管形成层干细胞的维持。植物的生长发育同时也受到外界环境条件的影响,其中营养条件也是决定植物能否正常生长发育的关键因素。但目前对于外界营养条件如何影响植物干细胞维持与分化的机制尚不清楚。异柠檬酸脱氢酶是三羧酸循环（TCA）中一个关键的代谢酶,催化异柠檬酸转化为α-酮戊二酸,在细胞能量代谢、生物合成中起重要作用。本实验通过对胞质异柠檬酸脱氢酶（ICDH）的研究证明该酶调控植物干细胞对于营养饥饿的响应。本实验利用各种实验方法证明了 ICDH可以分别与WUS、WOX5、WOX4蛋白都存在相互作用,形成的复合物可以直接结合在WUS,WOX5,WOX4基因的启动子上并调控它们的表达。在对营养胁迫下ICDH亚细胞定位的研究发现ICDH能响应营养胁迫而进入细胞核。营养胁迫可以显著促进野生型拟南芥根的伸长,但是抑制叶片的分化。ICDH功能缺失的icdh-2突变体表现出对营养胁迫的超敏感性,而过表达ICDH蛋白的转基因植株中则表现出对营养胁迫较强的抗性。营养胁迫会抑制野生型拟南芥中WUS的表达,但是促进WOX5的表达。在icdh-2突变体中,营养胁迫可以更显著地抑制WUS的表达,但是不能促进WOX5的表达。本实验的结果初步证明了 ICDH在营养胁迫条件下对于维持拟南芥干细胞维持与分化中的重要作用。
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