矮牵牛PhDHFR功能初步鉴定

摘要

在动植物及其它生物体内，时刻发生着各种代谢，叶酸是植物新陈代谢的核心。叶酸在所有生命体中都发挥着非常重要的作用，它参与重要生物分子的合成，例如氨基酸，核酸，蛋白质等。植物可以从头合成叶酸，而人类缺乏叶酸合成的完整途径。人体需要饮食叶酸，植物性食物是人类最重要的叶酸来源。叶酸的生物合成控制对植物的生长具有重要意义。　　二氢叶酸还原酶（dihydrofolate reductase，DHFR）是叶酸合成途径的关键酶，它将二氢叶酸还原成四氢叶酸，从而参与一碳单位的转移反应和一系列的生物合成反应。胸苷酸合酶(thymidylate synthase，TS)是DNA生物合成的关键酶，它催化尿嘧啶脱氧核苷(dUMP)甲基化生成胸腺嘧啶脱氧核苷（dTMP），为DNA的合成提供前体，在DNA合成中发挥重要作用。在高等植物中，DHFR/TS是一种双功能酶。　　本研究中，利用VIGS技术，对矮牵牛（Petunia hybrida）PhDHFR的功能进行初步鉴定，主要结果如下：　　（1）PhDHFR在矮牵牛叶的不同发育阶段的表达量不同，在幼叶中表达量最高，老叶最低。　　（2）和对照植株相比，PhDHFR沉默植株的表型发生明显变化，植株变矮、株型紧凑且开花晚；叶片和花萼出现不同程度的畸形；茎变短，且表皮细胞变短变宽，排列不规则；叶片中的叶酸含量降低；叶绿素含量在幼叶期和成熟叶期都比对照低，尤其是幼叶基部，老叶中的叶绿素含量高于对照；植株不同发育阶段叶片中DNA甲基化水平均降低。

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