鹽芥NADPH氧化酶F的基因沉默和功能研究.pdf

1、高鹽、干旱和低溫等逆境脅迫極大地影響著植物的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖，是農(nóng)業(yè)減產(chǎn)的重要原因。環(huán)境脅迫可以引起植物體內(nèi)活性氧的積累，導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)的氧化破壞，給植株帶來(lái)嚴(yán)重傷害。生物體內(nèi)的活性氧(reactive oxygen species，ROS)，不僅包括羥自由基(OH·)和超氧化物陰離子(O2—)，還包括單線態(tài)氧(1O2)和過(guò)氧化氫(H2O2)。由于它們有很高的毒性和活性，會(huì)對(duì)細(xì)胞造成氧化毒害，因此所有的需氧生物都進(jìn)化形成了一套高效的ROS

2、清除機(jī)制。近些年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)ROS還有其他一些重要作用：控制與調(diào)節(jié)生物體的生命活動(dòng)，包括生長(zhǎng)、發(fā)育、細(xì)胞周期，激素的信號(hào)傳導(dǎo)，細(xì)胞程序性死亡，生物或非生物脅迫應(yīng)答等。質(zhì)膜NADPH氧化酶是一種普遍存在于各種生物中的活性氧產(chǎn)生酶，被認(rèn)為脅迫條件下生物ROS產(chǎn)生的主要來(lái)源。當(dāng)前有關(guān)該酶結(jié)構(gòu)、定位及其在生物發(fā)育與脅迫響應(yīng)中的功能及作用機(jī)制的研究日益引起人們的重視。 在植物中，NADPH氧化酶基因家族又命名為呼吸爆發(fā)氧化酶同源基因(re

3、spiratory burstoxidase homologs，Rboh)，擬南芥Rboh基因家族包含十個(gè)家族成員(RbohA—J)。根據(jù)組織特異性的不同，可將擬南芥的這十個(gè)家族成員劃分為三個(gè)基本組：AtRbohD和AtRbohF在整個(gè)植物體中表達(dá)，AtRbohA—G，I在根中表達(dá)，AtRbohH和J在花粉中特異性表達(dá)。AtRboh家族成員會(huì)受缺氧/厭氧癥以及氮元素含量等一系列非生物因素的影響，而AtRbohC到AtRbohF也受一系列

4、生物因素的誘導(dǎo)。對(duì)突變體進(jìn)行分析可知，AtRbohC在根毛發(fā)育中起作用，AtRbohD是主要的組成型活性成分，AtRbohF主要是以一種生物脅迫誘導(dǎo)的形式存在。 最近的研究發(fā)現(xiàn)，鹽生植物一鹽芥與擬南芥的遺傳特性、生活特性相似，同樣具有植株矮小、生長(zhǎng)周期短、自花授粉、種子多、基因組小、易于轉(zhuǎn)化等特點(diǎn)。鹽芥因而成為研究植物耐鹽機(jī)制的模式植物。本研究從鹽芥EST庫(kù)中克隆得到NADPH氧化酶F(ThRbohF)基因部分片段，構(gòu)建了ThR