拟南芥VQ3基因在调控植物生长发育中的作用及机制研究

于植物的器官发育同样发挥作用。对野生型（WT）和过量表达 AtVQ3（35S:AtVQ3）基因拟南芥的转录表达谱进行分析发现，在拟南芥中过量表达 VQ3 基因可显著促进94 个基因的上调表达，其中 At2g18680 上调最为显著，比野生型拟南芥上调 360多倍，并且进一步的研究发现该基因的启动子区含有 W-box（TTGACC）序列。W-box 作为 WRKY 转录因子结合的顺式作用原件，通过与它结合来发挥作用。VQ 蛋白作为辅助转录因子可以与 WRKY 蛋白形成复合蛋白对下游的基因进行调控。因此我们推测 At2g18680 基因可能是受 VQ3 蛋白调控的下游靶基因，因此我们对其展开研究。

研究表明：拟南芥 VQ 蛋白通常定位于细胞核中[12]。我们对 AtVQ3 的研究也得到了同样的结果，其同样定位于细胞核内，由此表明该基因在细胞核内发挥调控作用。另外，之前的研究表明，vq8 突变体由于叶绿体发育缺陷导致植物呈淡绿色，生长发育迟缓[13]，拟南芥 VQ21 的异源表达可导致高凉菜和矮牵牛植株矮小和开花延迟[54]。在本研究中，我们发现 AtVQ3 基因的功能缺失突变株矮化且莲座叶叶片呈椭圆形。因此，我们认为 AtVQ3 基因在叶片发育和植株的生长发育过程中发挥了重要调控功能。为揭示 AtVQ3 基因参与植株发育的分子机理，我们对 AtVQ3 基因在不同组织器官中的表达模式进行分析，发现 AtVQ3基因在莲座叶叶片具有较高的表达量，这与我们预测的 VQ3 基因对叶片的形状发育具有一定的调控作用相一致。水杨酸是调控植物抗逆反应的一种重要激素，有研究发现 VQ19 和 VQ21 基因在 SA 处理后的转录水平总体降低[12]，而我们对AtVQ3 基因的研究则发现其在 SA 处理后表达水平出现上调的趋势。另外，AtVQ3基因的转录还受到 PEG、高温（37℃）等胁迫处理的诱导。

参考文献（略）