细胞周期抑制蛋白KRP1和转录因子GRF5回补拟南芥Hippo/sik1突变体的表型分析

器官大小调控在多细胞生物的个体发育中非常重要.模式植物拟南芥的叶片大小受到精密的调控:首先,叶原基通过有丝分裂实现细胞增殖,之后多数细胞迅速退出分裂,进入细胞延展阶段,达到最终的叶片大小.本课题组前期发现拟南芥丝/苏氨酸蛋白激酶SIK1是限制动物器官大小的Hippo通路核心组分——蛋白激酶Hippo/MST的同功能蛋白.对第一对真叶发育过程进行观察,发现促进细胞增殖的GRF5转录因子与代表内复制启动的细胞周期抑制蛋白KRP1的转录水平均显著低于野生型.在此基础上,构建了KRP1和GRF5的过量表达载体,分别转化野生型与sik1突变体,筛选鉴定获得了T3纯合株系.表型分析显示,KRP1在野生型背景下过表达,加速了叶片延展;GRF5在野生型背景下过表达,叶片面积稍有增大,叶片呈深绿色.然而KRP1和GRF5在sik1中的过表达并未改变其叶片较小、植物发育迟缓的表型.研究结果表明sik1的器官变小表型并非由KRP1和GRF5功能缺失造成,SIK1真正的下游通路还有待探索.