毛果楊PtrHox14和PtrHox52基因功能研究.pdf

1、同源異型-亮氨酸拉鏈(HD-ZIP)基因是植物同源異型結構域HD基因中最豐富的家族，且為植物所特有。根據(jù)DNA-結合特異性、基因結構、共同基序以及生理功能可將HD-Zips蛋白分為4個亞類:HD-ZipⅠ、HD-ZipⅡ、HD-ZipⅢ和HD-ZipⅣ。擬南芥中HD-ZipⅠ基因在植物的胚胎發(fā)生和去黃化中起到作用，同時在植物應答ABA、水缺失、鹽脅迫和光條件改變時也起到重要作用，水稻、玉米中也鑒定出HD-ZipⅠ中參與非生物脅迫的基因。

2、在毛果楊中，Ptr Hox14和PtrHox52旁系同源基因屬于HD-ZipⅠ亞類中的γ類基因，同屬于這一類的還有OsHox22、OsHox24、AtHB7、AtHB12等，這些基因已被鑒定參與抗旱耐鹽脅迫。本文對毛果楊中PtrHox14和PtrHox5基因進行初步的功能分析。
　　首先從毛果楊中克隆了PtrHox14和PtrHox5基因，并對其進行亞細胞定位分析發(fā)現(xiàn)兩個基因都定位于細胞核中。利用網站PlantCARE和PLACE

3、對啟動子分析發(fā)現(xiàn)，啟動子中都有光應答和干旱誘導的MYB結合位點，在PtrHox52啟動子還含有ABA應答原件(ABRE)原件，初步推測PtrHox14和PtrHox52基因可能與非生物脅迫和光應答相關。在不同時間點(0h、3h、6h、12h和24h)對毛果楊不同組織（根、莖、葉、莖尖）在ABA、NaCl、Mannitol和SA脅迫下的表達模式進行了分析，發(fā)現(xiàn)PtrHox14和PtrHox52在ABA、NaCl和Mannitol作用下除根

4、部表達變化不明顯外，其他組織中都發(fā)生顯著的上調表達。
　　通過花序浸染法獲得轉基因PtrHox5擬南芥，對其進行ABA、NaCl和Mannitol脅迫處理，結果發(fā)現(xiàn)相對于其他處理，轉基因PtrHox5擬南芥的抗鹽性比較明顯。隨后對土培的野生型和轉基因擬南芥進行鹽處理，通過葉片組織染色觀察葉片內H2O2和O2-含量，發(fā)現(xiàn)轉基因擬南芥活性氧ROS含量低于野生型。同時，測量30 mM NaCl脅迫3d后的MDA含量及SOD、POD活性，

5、發(fā)現(xiàn)轉基因中MDA含量低于野生型，氧化酶SOD和POD活性要高于轉基因型，這些結果表明過表達PtrHox5轉基因擬南芥可能通過啟動抗氧化酶系統(tǒng)來提高耐鹽性的。
　　將PtrHox14和PtrHox52通過農桿菌介導法分別轉入大青楊中，通過DNA和RNA水平篩選檢測分別獲得13個和5個過表達轉基因株系。對其進行NaCl、Mannitol脅迫觀察根部和根上部生長情況，發(fā)現(xiàn)轉基因植株的生根和生長發(fā)育要優(yōu)于野生型大青楊，初步表明過表達Pt