1、Gene expression in opening and senescing petals of morning glory(Ipomoea nil) owersTetsuya Yamada Kazuo Ichimura Motoki Kanekatsu Wouter G. van Doorn 任從容一、摘要 為了促進對程序性細胞死亡的理解，科學家們從牽牛花花瓣中隔離出幾個與衰老相關的基因。樣品取自封閉萌芽階段，以增加可見衰老。放線菌素D，一種轉錄的抑制劑，如果在開花四小時前事先加入，可以抑制可見衰老的發(fā)生。 分離出的基因都表現(xiàn)出上調，兩種細胞壁相關基因的早期上調，一種編碼伸展蛋白和一種咖

2、啡酰輔酶A-3-O-甲基轉移酶，參與木質素的生產。另一種pectinacetylesterase 在花開之后被上調，可能參與細胞壁的降解。 一些驗證過的基因與與已發(fā)表的SAGs顯示高度的同源性可能涉及再轉移過程：醇脫氫酶和三個半胱氨酸蛋白酶。一個轉錄編碼富亮氨酸重復序列的受體蛋白激酶，推定參與信號轉導。另一個轉錄編碼的14-3-3蛋白質，也是一個蛋白激酶。 兩個基因顯然之前沒有與衰老相關：第一個編碼一個假定的SEC14，這是需要高爾基囊泡運輸；第二個是一個假定的共濟失調-2，已經涉及到RNA的代謝。后者的誘導已證明導致細胞死亡在酵母中，由于缺陷肌動蛋白燈絲形成。 這些基因中的可能作用在程序性細

3、胞死亡進行了討論。二、簡介 衰老是受高度管制和已知的眾多基因的控制之下的。衰老可以通過發(fā)起一個環(huán)境信號，如白天的長度縮短落葉喬木的溫帶落葉。它也可以被細胞外部的植物信號所誘導，例如表明缺乏礦物質或水的信號。 時間可見花瓣衰老對每個物種是特定的，而且似乎是由花瓣細胞內的基因在調控的。 隨著時間推移，可以看到一些物種的花瓣衰老受內源性的乙烯調控，然而在其他物種是受獨立的乙烯調控。 在超微結構水平，花瓣衰老的特征消失，最初，內質網和附著核糖體，并通過質體和高爾基體的消失。相比之下，線粒體和細胞核保持到晚期。自噬過程通過在中的各種細胞器的降解來表達，液泡膜破裂，以及隨后整個細胞的自溶。 衰老過程中表現(xiàn)

4、出增強表達的基因被稱為衰老相關的基因。在這里，我們將使用術語衰老相關基因(SAGs)。 許多SAGs已經在衰老花瓣中被發(fā)現(xiàn)，如萱草、水仙 、矮牽牛等。 在花的開放和衰老過程中也一直在使用微陣列分析。 科學家們使用牽牛花，該物種在幾個以往的花瓣衰老的研究中使用過。先前確定的程序性細胞死亡（PCD;這里取為同義至衰老）的不同的可見癥狀的時間線和過程，如DNA降解，染色質濃縮和核碎裂。目的是聯(lián)系認證過的SAGs表達的可見衰老的癥狀，并在一定的在所述已知的變化細胞水平。 該實驗是為了推進我們對PCD的理解和基因表達中在這個過程的作用。三、材料和方法1、植物材料 植物幼苗在241培養(yǎng)在受控的室中，約70

5、的相對濕度（RH）和每天冷白色光。光時間為上午8:00至下午9:00，當燈光打開時，花幾乎完全開放。2、RNA治療合成抑制劑 被切除的花轉移到無菌的蒸餾水或20m的放線菌素D的水溶液作為一個控制。 保持在241和大約70RH下，連續(xù)光照3、花瓣向內滾動 花瓣的背面被水平拍到。從每個花瓣的五個位置平均計算直徑。該內向滾動指數被計算為從最大直徑下降的百分率。4、總RNA的制備 總RNA用ISOGEN從每株植物材料中分離，隨后，包括在RNA樣品中的基因組DNA用RNaseFree DNA酶組和RNA是使用RNeasymini套件。5、差異篩選 消減cDNA庫的差異篩查利用PCR選差篩查試劑盒進行四、

6、結果 1、花朵開放和衰老明顯的癥狀與PCD參數的關系。 花開放是伴隨著花瓣表面的增加。向內滾動的花瓣，第一次可見衰老的癥狀持續(xù)約九小時。向內滾動進行直到大部分花冠都枯萎在一起（不遲于T =24小時）。在這之后，花瓣干燥。2、放線菌素D的影響 我們測試ActD對花瓣開放和向內滾動的影響。該方法開始在不同的時間從t =-3H，t = 0時，和隨后經過2小時的時間間隔，直到T =12小時。花瓣向內軋制的程度，測定了在t =18小時。花幾乎完全打開（并繼續(xù)打開）如果ActD處理開始在t =0小時。如果用ActD 治療開始在t = 0小時，花瓣向內滾動受抑制多。如果治療開始在t =4小時或后，他們不再抑制花瓣向內滾動。3、基因分離出表達的變化 要隔離的基因可能與花瓣衰老有聯(lián)系，科學家們進行了四個連續(xù)的實驗，利用cDNA減法和鑒別篩選。 第一個實驗的目的是為了獲得基因遞減中表達的花瓣從t = 0到4小時 。 在第二個實驗中，17個克隆的增加在t = 0和4小時之間表達的基礎上被選擇。 在第三和第四個實驗中，我們遵循的 同樣的程序，以獲取基因的表達變化從t =2至12小時。五、討論 花在上午五點開始開放，在八點幾乎全