ABA信號調(diào)節(jié)鎘和鎘鋅互作水稻根系生長的分子-生理機制.pdf

1、ABA、生長素和MAPK是植物體內(nèi)重要的信號分子，本實驗以水稻（Oryza sativa L.，中花11號)為材料研究了ABA信號調(diào)節(jié)鎘和鎘鋅互作水稻根系生長的分子-生理機制。
　　1.ABA信號調(diào)節(jié)鎘和鎘鋅互作水稻根系生長的生理機制。
　　實驗分析了Cd、Zn、ABA、ABA抑制劑（ABAi）、Cd+ABA、Cd+ABAi、Cd+Zn、Cd+Zn+ABA和Cd+Zn+ABAi9種處理對水稻根系生長和生理的影響。結(jié)果顯示，添

2、加ABAi的處理對水稻根系生長的抑制作用大于其他處理，加Cd處理對根生長的抑制作用比無Cd處理的大，加入Zn后減輕了Cd對根系的抑制作用。ABA誘導H2O2的積累比ABAi的處理的多。各種處理中細胞完整性與H2O2的積累量及部位呈現(xiàn)出類似的變化規(guī)律。含量測定和Cd探針熒光定位顯示，Zn減少了Cd在水稻根的積累。利用DR5-GUS檢測顯示，無論有無Cd或Cd+Zn，ABAi都使生長素的積累增加，相反，ABA導致生長素的積累減少。RNA和蛋

3、白水平分析顯示，單一Cd對生長素的調(diào)節(jié)與激活轉(zhuǎn)錄和蛋白穩(wěn)定性有關(guān)，而Cd+ABA則與蛋白穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)運調(diào)節(jié)有關(guān)；單一ABAi處理對生長素的調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)錄激活有關(guān)，而Cd+ABAi與蛋白從頭合成和轉(zhuǎn)運調(diào)控有關(guān)。
　　2.ABA信號調(diào)節(jié)鎘和鎘鋅互作水稻根系生長的分子機制。
　　通過半定量RT-PCR，從轉(zhuǎn)錄水平上分析了上述9種處理9天和13天后不同基因家族的表達情況，這些基因家族包括生長素相關(guān)基因家族（OsARFs、OsIAAs、Os

4、PINs、OsPID、OsYUCCAs）、細胞周期核心基因家族（OsCycs、OsCDKs）、ABA基因家族（OsABA8oxs、OsNCEDs）和OsMAPKs基因家族。結(jié)果表明，處理9天時，受ABA（含ABA和ABAi）調(diào)節(jié)的有75個基因；Cd和ABA復合處理（含Cd+ABA和Cd+ABAi）有65個基因的表達上/下調(diào)；Cd+Zn和ABA復合處理（含Cd+Zn+ABA和Cd+Zn+ABAi）后有80個基因的表達發(fā)生了變化。處理13天

5、時，受ABA（含ABA和ABAi）調(diào)節(jié)的有82個基因；Cd和ABA復合處理（含Cd+ABA和Cd+ABAi）有69個基因的表達上/下調(diào)；Cd+Zn和ABA復合處理（含Cd+Zn+ABA和Cd+Zn+ABAi）后有87個基因的表達發(fā)生了變化。
　　總結(jié)論：
　　在非脅迫、Cd和Cd+Zn處理條件下ABA信號都不同程度的參與了根系生長的調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)作用是通過調(diào)控生長素積累與分布、生長素和MAPK信號途徑上的基因以及細胞周期基因