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多梳蛋白(PcG)作为关键的表观调控因子,主要构成两种抑制复合体(Polycomb Repressive Complex):PRC1和PRC2。PRC1和PRC2参与植物生长发育的各个阶段并起着重要的调控作用。已有研究表明:在拟南芥PRC复合体功能缺失突变体(PRC1:ring1a ring1b, PRC2:swn3 clf29)中,由于PRC的功能缺失导致胚性结构(EC, embryonic callus)的产生且在EC中有中性油脂(TAG)的积累。本研究用细胞学、生物信息学、分子生物学等方法对ring1a ring1b, swn3 clf29突变体EC中中性油脂积累机制进行了初步研究,获得以下结果:1、组织化学染色及激光共聚焦显微镜观察结果显示:在ring la ringlb和swn3clf29突变体的EC中均有中性油脂的积累,且能形成明显的油体(OB, oilbody)2、分别对ring1a ring1b、swn3 clf29和Col-0的种子和叶片的脂肪酸进行薄层层析(TLC)分析,结果表明:在种子中均含有大量的中性油脂TAG,在叶片中主要包含FFA (Free fatty acid)和二酰甘油(DAG)。而EC中既积累了大量TAG,又存在FFA和DAG,因此EC中储藏的油脂兼具种子油脂和叶片油脂特性。3、气相色谱GC分析表明EC中主要含有棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸,其脂肪酸组分和比例与Col-0种子相似,而ring1a ring1b突变体种子脂肪酸组分与野生型种子一致,但含量有所区别,主要以油酸为主。4、转录组芯片进一步证实:ring1a ring1b和swn3 clf29中分别有2954和3017个基因表达上调。其中,在ring1a ring1b和swn3 c1f29中均上调且具H3K27三甲基化(H3K27me3)修饰的基因有275个,它们大多与油脂合成代谢相关。这暗示了组蛋白H3K27me3修饰与EC中的油脂积累相关。5、Q-PCR结果显示:在EC中,与油脂合成相关转录因子(如ABI3)、合成油体的相关基因(如OLEO4)、油脂转运或种子储存基因(如SESA1)表达均显著上调;ChIP结果表明在FUS3、LTP4和OLEO4的启动子区域(P)、转录起始位点(A)及3’末端区域(C)三个位点H3K27me3的水平均下降。综上所述:由于油脂合成相关的转录因子、油体合成相关基因和油脂转移途径相关基因位点的H3K27me3水平下降,使EC中与油脂合成途径相关基因上调,从而导致大量中性油脂的积累。