大蕉MpRCI基因鹽脅迫應(yīng)答機(jī)制的分子生物學(xué)研究.pdf

1、鹽脅迫是植物所面臨的主要非生物脅迫之一，其已經(jīng)嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。當(dāng)前在鹽堿地種植耐鹽植物是十分有效的生物治理方案，因此尋找一些耐鹽植物及其相關(guān)基因至關(guān)重要。本實(shí)驗(yàn)室前期對(duì)一個(gè)來自大蕉的低溫誘導(dǎo)基因MpRCI進(jìn)行了抗寒生理功能的研究，通過比對(duì)分析推測(cè)該基因可能與耐鹽相關(guān)，為了進(jìn)一步研究該基因的耐鹽性功能，我們采用轉(zhuǎn)基因手段在擬南芥中對(duì)該基因進(jìn)行耐鹽生理功能的研究，獲得如下幾個(gè)的主要結(jié)果：
　　 ⑴通過進(jìn)行MpRCI基因的同源分析

2、以及檢測(cè)鹽脅迫對(duì)該基因轉(zhuǎn)錄水平的影響，揭示該基因參與植物的鹽脅迫應(yīng)答。
　　 ⑵通過將MpRCI基因轉(zhuǎn)化酵母中同源基因PMP3的缺失突變體，發(fā)現(xiàn)MpRCI基因可以在功能上互補(bǔ)PMP3基因的缺失，使突變體恢復(fù)與野生型可比的耐鹽性，揭示MpRCI基因與其同源的PMP3基因具有功能相似性，進(jìn)而提示了MpRCI基因在植物中的相似功能。
　　 ⑶為了研究MpRCI基因在植物中所參與鹽脅迫應(yīng)答，我們將該基因轉(zhuǎn)化擬南芥中同源基因rci

3、2a突變體，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植株對(duì)高Na+的耐受性恢復(fù)到野生型水平，但同時(shí)也表現(xiàn)了對(duì)高K+的敏感性，揭示MpRCI基因與擬南芥的AtRCI2A基因功能相似，并推測(cè)MpRCI基因鹽脅迫應(yīng)答機(jī)制可能與其對(duì)Na+/K+的協(xié)調(diào)相關(guān)。
　　 ⑷為了探究MpRCI基因?qū)χ仓牦w內(nèi)Na+/K+水平的影響，我們用ICP-AES(原子發(fā)散)測(cè)定脅迫下擬南芥體內(nèi)鈉鉀含量，發(fā)現(xiàn)植株地上莖葉部分的高Na+和高K+積累直接導(dǎo)致了表型上的敏感。在高Na+環(huán)境中，轉(zhuǎn)

4、基因植株的地上莖葉部分Na+含量相比野生型和rci2a突變體最低，而在高K+環(huán)境中，該植株地上莖葉部分則顯著積累K+，提示MpRCI基因可能參與植株地上部分的Na+/K+調(diào)控過程。
　　 ⑸為了研究MpRCI蛋白對(duì)質(zhì)膜的物理性質(zhì)的影響，我們分離了擬南芥葉細(xì)胞的原生質(zhì)體測(cè)定質(zhì)膜流動(dòng)性，檢測(cè)到無論在高Na+還是高K+處理后，葉細(xì)胞的質(zhì)膜流動(dòng)性會(huì)比正常條件的下降，但轉(zhuǎn)基因植株的質(zhì)膜流動(dòng)性下降程度相對(duì)最小，提示MpRCI基因所編碼蛋白可