我们利用T-DNA插入诱变技术获得了600多个拟南芥启动子诱捕系(promoter trap lines), 并从中分离到一个茎顶端分生组织(shoot apical meristem, SAM)突变体,克隆到了相关的基因并已定位到第4号染色体上。序列分析表明,该基因与已经报道的基因无明显的核苷酸序列同源性,但该基因的功能还不清楚。为此,本申请将在此基础上采用共聚焦显微镜技术、透射和扫描电子显微镜
本项目通过课题组全体成员的齐心协力和勤奋工作,较好地完成了任务,取得了下述重要研究成果与进展1)发现拟南芥茎顶端分生组织(SAM)突变体开花时间延迟、植株矮化、各器官体积显著小于野生型,SAM和维管组织的发育模式明显改变;2)揭示了突变体与野生型在这些结构模式上的差异是由于细胞分裂和细胞伸长受到抑制所致;3)证实了突变体比野生型含有较低水平的生长素,而这可能是突变体表型和结构变化的分子基础之一;4)证明了该突变体是T-DNA插入引起的隐性单基因功能缺失突变,从而克隆了突变体相关基因,发现该基因决定一个目前尚未报道的新蛋白, HSP101ATP依赖性蛋白酶亚基(HADPS);5)首次发现突变体HADPS基因的转录水平与野生型无明显差异,而在翻译水平上则有显著差异,另外GUS基因特异性地表达在SAM和各器官的维管组织中;6)发现突变体对逆境胁迫更加敏感,在此条件下高丰度苷氨酸RNA结合蛋白等蛋白从突变体中消失或表达强度降低。由此表明,HADPS基因不仅控制SAM的发育,同时影响维管组织和整个植株的发育。这些研究成果必将为SAM和植株发育的遗传控制模式的阐明提供非常重要而有意义的信息。