利用酵母双杂交系统筛选FT互作蛋白的相关研究(2)

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4.3 导致没有测序结果的原因 16

5 结论 16

致谢 18

参考文献 19

1 引言

开花是植物生长过程中的一个重要进程，而且植物开花机理的研究一直是植物学中的一个热点[1]。在近20年中，由于分子遗传学和分子生物学的快速发展，人们已经在分子水平上对于花发育的机制取得了巨大的成就。植物开花是一个复杂的发育调控过程，受到一系列内界和外界因素影响，但是温度和光照是决定开花的2个主要因素。温度对于植物开花的诱导非常重要，部分植物的顶端分生组织必须经过一段时期的低温处理才形成花原基；然而温度也影响着植物对日照长度的要求，部分植物低温处理可以部分或全部替代植物开花对日照长短的要求。光照的长短会促使植物成花决定态的形成，促使在植物叶片中产生成花物质或者信号，并通过输导组织输送达茎尖，使细胞获得成花决定态，刺激以及启动开花诱导基因在顶端分生组织的细胞内进行表达，成花机制是由于这些细胞上升到一定数量，发生质变的结果。在近几年来，在对拟南芥的研究中发现拟南芥有5条成花诱导途径即自主途径、春化途径、光周期途径、GA途径及年龄途径。植物经成花诱导后，促进开花整合子基因（FT、SOC1、LFY等）的表达,而FT（FLOWERING LOCUS T）是最重要的开花基因，也是近年来高等植物花发育研究的热点。因为FT基因如此的重要，所以本文将利用酵母双杂交系统如何筛选FT互作蛋白的研究以及对FT基因研究前景提出展望。

1.1 植物开花基因FT的概述

1865年Sachs提出了成花物质的概念，并分析出成花物质是由叶片输送到叶芽促进开花。开花素这个概念是在1936年时由Chailakhya根据嫁接试验提出的，认为对光周期反应产生不同反应的植物之间可能利用相同的物质来促进开花[2]。所以人们在很长一段时间内寻找Chailakhyan假设的开花素。在1991年时人们在筛选拟南芥花期突变体的实验中发现了重要的开花基因FT。2005年，Huang et alt发现FTmRNA就是开花素或其中的一部分，Huang等利用热激启动子驱动FT基因，隔离热处理叶片侯，在茎端检测到FTmRNA，为此认为FTmRNA就是行使植物开花素的功能，但这一论断不久便被否定。现在，英美等国家的科学家利用荧光蛋白GFP对拟南芥FT蛋白进行追踪，发现FT蛋白从拟南芥脉管系统输送到达茎端分生组织并诱导开花，证明了植物开花素是FT蛋白而不是FT mRNA，否认了FT mRNA是开花素的这一结论，自此植物开花素的真正面目才被揭开。

1.2成花素的结构（FT蛋白）

FT是一种磷脂酰乙醇胺结合蛋白（PEBP）家族成员，其晶体结构类似于哺乳动物PEBP的[3]。PEBPs有一个阴离子结合袋，由高度保守的残基组成。FT和其同系物，Hd3a和TFL1，具有阴离子结合口袋（图1a）。阴离子，磷酸基团，和磷脂直接绑定到在这个口袋的附近的哺乳动物PEBP，对于FT或其他植物PEBPs没有如此结合被观察到的。在阴离子结合口袋内的Y120残基在哺乳动物的PEBPs内是被保存的，但在植物PEBPs中被替换为疏水性氨基酸`751~文[论]文'网www.751com.cn。该序列的差异可以表明Y120，位于阴离子结合袋的底部，对于结合阴离子，磷酸基团，和磷脂很重要。FT的两个区域，对于促进开花，链段B和Y85（Y87中Hd3a，H89在TFL1）是关键的，被映射在结构上（图1a）。段B的结构在FT和TFL1（图1b）之间有很显著的不同，但阴离子结合口袋的结构，包括Y85的结构是相似的（图1a，b）中。三个拟南芥和一个番茄（番茄）丧失FT错义突变的功能，导致四个氨基酸取代已经被报道。这些突变的位置也被标注到所述的结构上（图1c）。大部分氨基酸没有暴露在表面，因此这些突变可以折叠成三维结构。