擬南芥中與非生物脅迫相關(guān)基因UGT-LIKE、UF1和UF2的初步研究.pdf

1、非生物逆境(包括高溫、低溫、干旱、鹽堿等)影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育，是制約農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量提高的主要因素之一。鑒定與植物耐受非生物逆境相關(guān)基因的功能，不僅可以揭示植物耐受脅迫的分子機(jī)理，還可為通過基因工程途徑提高作物耐受非生物脅迫的能力提供理論基礎(chǔ)。
　　 本研究以擬南芥為材料，利用分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的方法，對(duì)UGT-LIKE、AtUF1和AtUF2基因的時(shí)空表達(dá)、編碼蛋白的亞細(xì)胞定位、突變體和超表達(dá)轉(zhuǎn)基因擬南芥植株的表型進(jìn)行了分

2、析，并對(duì)它們與微絲骨架動(dòng)態(tài)的關(guān)系進(jìn)行了初步的研究。
　　 (1)UGT-LIKE的表達(dá)受微絲骨架動(dòng)態(tài)和非生物脅迫誘導(dǎo)。利用微絲骨架聚合抑制劑(20μMLatB處理2h和4h)和促微絲聚合劑(0.5μMJAS處理4h)處理野生型擬南芥，UGT-LIKE表達(dá)量明顯升高。150mMNaCl、375mM甘露醇處理12h后該基因的表達(dá)量也明顯升高。在含有0.3μMLatB的MS培養(yǎng)基上光照和黑暗條件下生長(zhǎng)12d后，超表達(dá)UGT-LIKE的

3、擬南芥轉(zhuǎn)基因植株根明顯比野生型的短，并且葉片表皮細(xì)胞內(nèi)的微絲束發(fā)生斷裂、解聚。這些結(jié)果表明UGT-LIKE參與擬南芥對(duì)鹽害和脫水脅迫的響應(yīng)，并且與擬南芥微絲骨架的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)有關(guān)。
　　 (2)AtUF1的表達(dá)受鹽、滲透脅迫、ABA和微絲動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)。經(jīng)150mMNaCl和375mM甘露醇處理野生型擬南芥12h后，AtUF1表達(dá)量明顯升高。10μM和100μM的ABA處理3h后，該基因的表達(dá)量明顯升高。經(jīng)20μMLatB處理2h和4h

4、后，AtUF1的表達(dá)量升高。此外，經(jīng)10μM(6h)、100μM(2h)、2mM(2h)環(huán)己酰亞胺處理，AtUF1的表達(dá)量分別提高了13倍、15倍和67倍，這一結(jié)果暗示該基因的表達(dá)可能受負(fù)調(diào)控因子調(diào)控。
　　 在含有150mMNaCl的MS培養(yǎng)基上，超表達(dá)轉(zhuǎn)基因擬南芥種子萌發(fā)速率高于野生型和突變體(atuf1)。在含有1.6μMABA的MS培養(yǎng)基上生長(zhǎng)13d后，超表達(dá)轉(zhuǎn).AtUF1基因擬南芥植株的根明顯比野生型長(zhǎng)，突變體植株的根

5、短于野生型。推測(cè)AtUF1參與擬南芥對(duì)鹽脅迫的響應(yīng)過程可能和激素ABA有關(guān)。
　　 在含有0.3μMLatB的MS培養(yǎng)基上生長(zhǎng)12d后，AtUF1超表達(dá)擬南芥植株和T-DNA插入的突變體根長(zhǎng)表現(xiàn)出明顯的差異，超表達(dá)植株根長(zhǎng)度明顯短于野生型，突變體根長(zhǎng)于野生型擬南芥。并且超表達(dá)轉(zhuǎn)基因擬南芥植株葉片表皮細(xì)胞內(nèi)微絲解聚明顯，表明AtUF1可能通過調(diào)控微絲骨架的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)組織生長(zhǎng)。
　　 (3)AtUF2的表達(dá)同樣受鹽和滲透脅迫誘