2022年6月4日,中科院朱生偉團隊在國際期刊發(fā)表了研究論文,揭示了油菜素內(nèi)酯(BR)信號調(diào)控棉纖維伸長的新機制。棉纖維是由受精胚珠的表皮細胞突起、伸長、壁加厚而形成的單細胞毛狀體,也是研究細胞伸長和發(fā)育的理想模式材料。請回答下列問題:
(1)BR是以甾醇類為基本結(jié)構(gòu)的天然化合物,對植物生長發(fā)育起重要的調(diào)節(jié)作用,被譽為第六類激素。在很低濃度下,BR可通過促進 細胞生長細胞生長從而促進植物的營養(yǎng)體生長,在這方面與赤霉素、生長素具有相似生理作用。
(2)研究發(fā)現(xiàn),BZR轉(zhuǎn)錄因子是BR信號轉(zhuǎn)導途徑的核心元件。BZR家族轉(zhuǎn)錄因子蛋白中的GhBZR3在植物中的過度表達,導致根毛長度、下胚軸長度和下胚軸細胞長度縮短,表明GhBZR3對植物器官及細胞伸長具有 負負(填“正”或“負”)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,可導致棉株的高度 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GhBZR3可能通過 抑制抑制VLCFA合成從而 抑制抑制棉纖維生長。
(4)為證明實驗推測,依據(jù)下列材料,在預期實驗結(jié)果后寫出相應組合(填序號)。
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若驗證VLCFA含量、棉纖維長度都大于野生型,需選擇組合 Ⅰ和ⅡⅠ和Ⅱ。
②若驗證VLCFA含量、棉纖維長度都小于野生型,需選擇組合 Ⅰ和ⅢⅠ和Ⅲ。
(5)進一步研究發(fā)現(xiàn),基因GhKCSI3為VLCFA生物合成的關(guān)鍵基因,GhKCSI3的啟動子可能包含hBZR3的結(jié)合位點。為探究GhBZR3能否直接調(diào)控GhKCSI3的表達,團隊人員用熒光素酶(能夠催化熒光素氧化發(fā)光的酶)報告基因法,將 GhKCSI3啟動子GhKCSI3啟動子與螢火蟲熒光素酶基因的編碼序列融合形成嵌合基因,和含有GhBZR3基因的表達載體一起導入棉纖維細胞。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,則表明,GhBZR3可與GhKCSI3啟動子直接作用從而抑制螢火蟲熒光素酶的基因表達。
【答案】細胞生長;負;增加;抑制;抑制;Ⅰ和Ⅱ;Ⅰ和Ⅲ;GhKCSI3啟動子;未出現(xiàn)
【解答】
【點評】
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