擬南芥AtrbohD和AtrbohF調(diào)控側(cè)根發(fā)育的分子機(jī)制研究.pdf

1、活性氧(ROS)在植物根發(fā)育中扮演著重要角色，然而活性氧調(diào)控側(cè)根發(fā)育的分子機(jī)制目前還不清楚。我們發(fā)現(xiàn)擬南芥產(chǎn)生ROS的NADPH氧化酶AtrbohD和AtrbohF調(diào)控側(cè)根的發(fā)育。
　　 表型分析顯示，擬南芥雙突變體atrbohD1/F1和atrbohD2/F2的側(cè)根密度顯著高于野生型(WT)、單突變體atrbohD1和atrbohF1。在側(cè)根發(fā)育過程，兩個雙突變體側(cè)根原基的出現(xiàn)比WT和兩個單突變體都早，說明AtrbohD和At

2、rbohF基因缺失后，促進(jìn)了側(cè)根原基的發(fā)育和側(cè)根的出現(xiàn)。
　　 AtrbohD和AtrbohF是產(chǎn)生H2O2和O2·-的酶，因此我們檢測了WT和兩個雙突變體atrbohD1/F1和atrbohD2/F2在主根不同區(qū)域H2O2和O2·-的分布，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，WT主根根尖(包括根冠、分生區(qū)和伸長區(qū))和成熟區(qū)H2O2水平顯著高于雙突變體，WT根尖部分O2·-水平均高于雙突變體，但雙突變體主根成熟區(qū)O2·-積累顯著比WT多。進(jìn)一步利用產(chǎn)生和

3、清除O2·-的試劑證明，雙突變體主根成熟區(qū)O2·-的增多促進(jìn)了側(cè)根發(fā)育。在植物中過氧化物酶能產(chǎn)生O2·-，因此，分析了WT和突變體過氧化物酶的活性，發(fā)現(xiàn)atrbohD1/F1和atrbohD2/F2中過氧化物酶活性明顯比WT高，說明AtrbohD和AtrbohF可能通過負(fù)調(diào)控過氧化物酶活性，影響O2·-在根中的分布，進(jìn)而調(diào)控側(cè)根的發(fā)育。
　　 利用AtrbohD：GUS和AtrbohF：GUS轉(zhuǎn)基因植株檢測了AtrbohD和At