《植物生理学报》 2019, 55(2): 159-168

基于转录组和蛋白互作网络分析光信号在花药发育过程中的功能和可能 机制

阮林伟, 付营, 王梦涵, 李梦雨, 马红, 常芳^*

复旦大学生命科学学院, 植物科学研究所, 上海200438

通信作者：常；E-mail: fangchang@fudan.edu.cn

摘　要：

花药是被子植物重要的雄性生殖器官, 其正常发育对植物的有性生殖和作物产量至关重要。花药的发育受到外在环境因子和内在信号的共同调控。光是植物生长和发育的重要环境因子之一, 影响着植物生长的各个方面, 然而对于光是否参与以及如何参与花药发育的调控过程, 却鲜有报道。本文研究发现: 光相关基因有752个(96.66%)在野生型拟南芥(Arabidopsis thaliana) 4~7期花药中表达, 其中246个高表达, 33个极高表达;655个在6~7期绒毡层、 633个在8~10期绒毡层高表达, 推测这些基因可能在花药发育中发挥功能。进一步分析光相关基因在花药发育重要转录因子突变体dyt1-3、 bhlh010 bhlh089 bhlh091、 ams中的表达变化, 挖掘到一批受这些转录因子调控的光信号基因, 暗示这些光相关基因作为DYT1-bHLHs-AMS转录网络的下游元件发挥功能; 通过酵母双杂交实验筛选到与bHLH010、 bHLH089、 bHLH091、 DYT1有相互作用的光系统以及光信号转导途径相关的蛋白, 绘制了这些蛋白的相互作用网络。本文的研究为深入揭示光信号基因在花药发育中发挥的作用和调控网络提供新的认识和参考。

关键词：花药发育; 光信号; 转录组; 蛋白互作网络; DYT1

收稿：2018-10-24   修定：2019-01-30

资助：国家自然科学基金(31470282)。