拟南芥矮化1突变体在赤霉素生物合成中对24-亚甲基胆固醇转化为胆固醇缺陷

自从从T-DNA插入突变体群体中分离和表征出矮化1-1（dwf1-1）以来，已报告与其表型相似的突变体，包括去绿化2（det2）、持续光形态发生和矮化（cpd）、对赤霉素不敏感1（bri1）和dwf4，显示在赤霉素的生物合成或感知中存在缺陷。我们进一步表征了dwf1-1和其他dwf1等位基因。对赤霉素生物合成中间体的喂养测试表明，dwf1可以被22α-羟基胆固醇及赤霉素途径中的下游中间体救回。内源性赤霉素中间体水平的分析显示，dwf1中的24-亚甲基胆固醇积累至野生型的12倍，而胆固醇的水平大幅降低，表明缺陷步骤发生在C-24还原。此外，DWF1的推测氨基酸序列与多种氧化还复酶中保守的黄素腺苷二核苷酸结合域显示出显著相似性，提示DWF1具有酶的作用。对此，10个dwf1突变中有7个直接影响了黄素腺苷二核苷酸结合域。我们对dwf1等位基因的分子特征化以及我们的生化数据表明，dwf1中的生物合成缺陷导致生物活性赤霉素合成减少，从而引起矮化。