2022年6月4日,中科院朱生偉團(tuán)隊(duì)在國(guó)際期刊發(fā)表了研究論文,揭示了油菜素內(nèi)酯(BR)信號(hào)調(diào)控棉纖維伸長(zhǎng)的新機(jī)制。棉纖維是由受精胚珠的表皮細(xì)胞突起、伸長(zhǎng)、壁加厚而形成的單細(xì)胞毛狀體,也是研究細(xì)胞伸長(zhǎng)和發(fā)育的理想模式材料。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)BR是以甾醇類(lèi)為基本結(jié)構(gòu)的天然化合物,對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育起重要的調(diào)節(jié)作用,被譽(yù)為第六類(lèi)激素。在很低濃度下,BR可通過(guò)促進(jìn) 細(xì)胞生長(zhǎng)細(xì)胞生長(zhǎng)從而促進(jìn)植物的營(yíng)養(yǎng)體生長(zhǎng),在這方面與赤霉素、生長(zhǎng)素具有相似生理作用。
(2)研究發(fā)現(xiàn),BZR轉(zhuǎn)錄因子是BR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的核心元件。BZR家族轉(zhuǎn)錄因子蛋白中的GhBZR3在植物中的過(guò)度表達(dá),導(dǎo)致根毛長(zhǎng)度、下胚軸長(zhǎng)度和下胚軸細(xì)胞長(zhǎng)度縮短,表明GhBZR3對(duì)植物器官及細(xì)胞伸長(zhǎng)具有 負(fù)負(fù)(填“正”或“負(fù)”)調(diào)控作用。與野生型相比,使棉花控制合成GhBZR3的基因不表達(dá),可導(dǎo)致棉株的高度 增加增加(填“增加”、“基本不變”或“降低”)。
(3)GhBZR3可控制超長(zhǎng)鏈脂肪酸(VLCFA)的代謝和降解,GhBZR3沉默的植株中的VLCFA含量顯著增加。據(jù)此推測(cè)GhBZR3可能通過(guò) 抑制抑制VLCFA合成從而 抑制抑制棉纖維生長(zhǎng)。
(4)為證明實(shí)驗(yàn)推測(cè),依據(jù)下列材料,在預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果后寫(xiě)出相應(yīng)組合(填序號(hào))。
備選材料:Ⅰ.野生型;Ⅱ.GhBZR3基因缺失突變體;Ⅲ.VLCFA合成酶基因突變體;Ⅳ.BR合成缺陷突變體。
①若驗(yàn)證VLCFA含量、棉纖維長(zhǎng)度都大于野生型,需選擇組合 Ⅰ和ⅡⅠ和Ⅱ。
②若驗(yàn)證VLCFA含量、棉纖維長(zhǎng)度都小于野生型,需選擇組合 Ⅰ和ⅢⅠ和Ⅲ。
(5)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),基因GhKCSI3為VLCFA生物合成的關(guān)鍵基因,GhKCSI3的啟動(dòng)子可能包含hBZR3的結(jié)合位點(diǎn)。為探究GhBZR3能否直接調(diào)控GhKCSI3的表達(dá),團(tuán)隊(duì)人員用熒光素酶(能夠催化熒光素氧化發(fā)光的酶)報(bào)告基因法,將 GhKCSI3啟動(dòng)子GhKCSI3啟動(dòng)子與螢火蟲(chóng)熒光素酶基因的編碼序列融合形成嵌合基因,和含有GhBZR3基因的表達(dá)載體一起導(dǎo)入棉纖維細(xì)胞。加入熒光素后,視野中 未出現(xiàn)未出現(xiàn)(填“出現(xiàn)”或“未出現(xiàn)”)熒光信號(hào),則表明,GhBZR3可與GhKCSI3啟動(dòng)子直接作用從而抑制螢火蟲(chóng)熒光素酶的基因表達(dá)。
【答案】細(xì)胞生長(zhǎng);負(fù);增加;抑制;抑制;Ⅰ和Ⅱ;Ⅰ和Ⅲ;GhKCSI3啟動(dòng)子;未出現(xiàn)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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