糖作为信号分子可以与植物激素(如乙烯、ABA、细胞分裂素)相互作用。近年来,在拟南芥糖信号突变体的遗传学和分子生物学研究中发现了糖和植物激素信号传导途径之间存在复杂的相互作用和联系,这些突变体除了对糖的应答反应发生了改变之外,其表型也与ABA/乙烯信号传导突变体的表型非常相似。 本实验室获得了一个拟南芥隐性突变体slo,该突变体在叶片伸展、开花和衰老等不同发育阶段都表现为延迟;同时对乙烯具有部分抗性,而对ABA和糖表现超敏感。利用图位克隆法分离了SLO基因,发现该基因编码一个功能未知的PPR(pentatricopeptide repeat)蛋白。多方面的研究结果显示,SLO基因同时参与了糖、ABA以及乙烯的信号传导。 为了解SLO基因启动子的时空表达模式,以及鉴定该启动子区内部可能的重要顺式调控元件,本实验通过对SLO基因的启动子进行缺失分析(deletion analysis),获得一系列缺失启动子,将缺失启动子与GUS报告基因融合,通过农杆菌介导的遗传转化获得一系列转基因植株,然后用包括糖在内的不同信号分子对转基因植物进行处理,通过GUS染色,初步确定SLO基因启动子区一些重要顺式调控元件的位置:糖反应调控元件位于基因上游启动子区—549bp～—287bp这一区段。定性和定量实验表明:在暗培养条件下生长5天的幼苗GUS染色主要表现在胚轴和根尖分生区部位,糖上调GUS的表达,ACC和ABA下调其表达;ACC和糖同时处理,GUS的表达低于只用糖处理,但高于只用ACC处理。在正常条件下生长40天的植株,GUS基因在成熟花的花丝和叶柄中表达强烈,在茎中也有比较高的表达,而在叶中表达微弱,在根中未发现其表达。 上述结果表明,SLO基因启动子区糖反应调控元件位于启动子区—549bp～—287bp,对糖特异诱导基因的表达起关键作用。SLO基因的表达同时受到糖和乙烯的调控,而且乙烯可以拮抗糖对SLO基因的诱导表达。在成熟的拟南芥中,SLO在茎、花(成熟)和叶柄中表达水平较高,与幼苗期的表达模式明显不同,说明SLO基因的表达受到植物生长发育的调控。