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    題名: 藉阿拉伯芥hit5突變株探究法尼酯作用調節植物耐受熱逆境之機制;Elucidating the Mechanisms of Farnesylation-Mediated Heat Stress Response in Plants by Using Arabidopsis Hit5 Mutant
    作者: 吳少傑
    貢獻者: 國立中央大學生命科學系
    關鍵詞: 生物技術(理);ABA;ERA1;HIT5;阿拉伯芥;法尼酯化酶;熱逆境;ABA;Arabidopsis;ERA1;heat stress;HIT5;protein farnesylation
    日期: 2018-08-01
    上傳時間: 2018-05-02 16:46:14 (UTC+8)
    出版者: 科技部
    摘要: 為瞭解植物耐受高溫逆境之機轉,進而以遺傳工程改良作物耐熱力,以因應全球暖化之威脅,本實驗室以前向式遺傳學的策略,自ethyl methanesulfonate (EMS)處理過之阿拉伯芥M2子代中,篩選出一對持續性高溫逆境 (37°C培養4天)失去耐受性之突變植株,命名為heat-intolerant 5-1 (hit5-1)。後續分析發現,hit5-1雖對持續性高溫敏感,但對熱休克(44°C 培養40分鐘) 則比野生型更具耐受力。經基因定位、互補實驗及序列比對,確認hit5-1突變點落在編號At5g40280 之 ERA1 基因上。ERA1 所編碼的蛋白質產物,為蛋白質法尼酯化酵素(protein farnesyltransferase, PFT) 的β 次單元。法尼酯化(farnesylation)是蛋白質後轉譯修飾的一種方式。目前已知,ERA1 突變株會有種籽延遲萌芽、氣孔關閉、耐旱等ABA誘導的性狀。一般認定,植物細胞內,至少有一個ABA負調節因子於常態下須被法尼酯化。至於法尼酯化對植物熱逆境反應的調節,及熱逆境下存活力的影響,則未被報導過。hit5-1 的篩選及初步分析,無疑提供了最新穎及最直接的證據,指出法尼酯化在植物熱逆境反應中,扮演了必要性的角色。也據此,幾個重要的疑題亟須釐清。第一、hit5-1 突變所造成的高溫誘導性狀,是否有ABA訊息的介入?第二、hit5-1 對長期溫合高溫及短期熱休克有不同的反應。PFT的下游是否還有訊息傳遞的分歧,以區隔此二種不同的反應?如果是,有否可能以遺傳學的方式,進一步將這兩個分歧途徑區別出來?意即以hit5-1 為親代,篩出長期溫合高溫逆境「或」短期熱休克逆境下,性狀回復成野生型的雙突變植株?第三、已知熱休克蛋白質(heat shock proteins, HSPs) 的累積與否,直接影響植物熱休克的耐受能力。如是觀之,hit5-1 突變是否改變了HSP 基因的表現?hit5-1耐受熱休克性狀是否來自此一改變?本研究計畫的目的,就是設計並進行實驗,解釋闡說此三疑題。本研究計畫的結果,除了可以讓吾人對植物耐熱機轉有創新的瞭解,也將揭露更多法尼酯化調節細胞生理生化功能的面貌。
    關聯: 財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心
    顯示於類別:[生命科學系] 研究計畫

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