导　　师： 侯学文

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南农业大学

摘　　要： 光呼吸代谢是C3植物体内除卡尔文循环外的第二大代谢流，过氧化氢酶（CATALASE，CAT）作为光呼吸代谢中的关键酶，介导植物中大部分H2O2的清除，是调节植物信号传导和生理过程的重要因素。拟南芥（Arabidopsis thaliana(L.)）有CAT1，CAT2和CAT3三个基因，其中CAT2和CAT3与光呼吸代谢有关。本研究一方面以缺失了CAT2的光呼吸突变体cat2-1为出发材料，通过EMS诱变来筛选CAT2的调控基因;另一方面通过双分子荧光互补（BiFC）、酵母双杂交和pull down技术来研究拟南芥的GOX（乙醇酸氧化酶，gylcolate oxidase）与CAT是否存在相互作用关系，获得了如下研究结果。　　1、CAT2调控基因的筛选　　对拟南芥光呼吸突变体cat2-1种子进行EMS诱变，经种植收种得到M2代种子，随后通过24 h光照和高光强条件（1500μmol.m-2.s-1），从M2代中筛选到能加强或回复cat2-1表型的突变体。对其中一株加强cat2-1表型的enhancer2（莲座叶矮小，叶片严重黄化，发育迟缓），利用遗传分析发现enhancer2是单基因控制的隐性遗传，采用图位克隆和全基因组重测序表明该突变体可能是由与拟南芥叶绿素合成相关的AtGUN5基因发生SNP突变引起，也可能与功能未知基因At5g16950有关。最终通过互补实验确认enhancer2的表型是由AtGUN5基因发生SNP突变引起，但与光呼吸和CAT2没有直接关系。同时，研究还发现了能回复cat2-1表型的suppressor4（莲座叶矮小，叶片呈墨绿色，根系比cat2-1长），生理分析结果表明该突变体的叶绿素含量显著提高，最大光化学效率（Fv/Fm）大于cat2-1，接近Col-0的水平。遗传分析表明suppressor4是双基因控制的隐性遗传突变体，研究推测该回复突变表型是由CAT2和其抑制基因共同调控的。　　2、GOX与CAT的相互作用　　研究表明水稻GLO与CAT之间存在相互作用关系，这种相互作用可以被水杨酸（Salicyli

关 键 词： 光呼吸代谢 过氧化氢酶 调控基因 蛋白互作

领　　域： []