一氧化氮處理下水稻幼苗葉片全基因組差異基因表達譜分析.pdf

1、一氧化氮（Nitric oxide，NO）是一種帶自由基性質(zhì)的氣態(tài)激素，具有高度反應(yīng)活性和膜透性。植物不僅對外源NO作出反應(yīng)，而且能自身合成NO。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，NO在植物生長、發(fā)育及脅迫響應(yīng)中發(fā)揮重要作用?；诟咄緿NA芯片技術(shù)的基因表達譜分析已被廣泛應(yīng)用于植物生長、發(fā)育和脅迫響應(yīng)機制研究中，并取得了重大進展。然而，NO處理下水稻全基因組差異基因的表達譜分析未見報道。
　　本研究采用水稻全基因組cDNA微陣列（Agilent

2、 rice oligo microarray，4×44k），對NO處理后1（T1）、6（T6）和12h（T12）水稻幼苗葉片全基因組基因的表達譜進行了分析。結(jié)果表明，在任1個時間點有3倍或以上表達變化的基因有3852個，在3個時間點中至少兩個時間點有3倍或以上表達變化的NO響應(yīng)基因1195個?；蚬δ芊治龊痛x通路分析表明，NO響應(yīng)基因主要參與了脅迫響應(yīng)、氧化還原、次級代謝、生物合成等生理過程。實時熒光定量PCR驗證結(jié)果與芯片雜交結(jié)果基

3、本一致，印證了芯片雜交結(jié)果的有效性。該研究為闡明NO在植物生理過程中的作用機制提供了理論依據(jù)。
　　NO信號分子與WRKY轉(zhuǎn)錄因子均參與植物抗逆、發(fā)育與代謝等許多生理過程。為了探討NO信號是否參與WRKY蛋白介導(dǎo)的生理調(diào)節(jié)功能，本研究另對NO處理下水稻W(wǎng)RKY基因家族的表達譜作了系統(tǒng)分析。鑒定出在1個時間點有兩倍或以上表達變化的差異表達的WRKY基因32個，主要分布在WRKY的I和II組，其中75％的IIa和45.6%的IId亞組

4、成員為差異表達基因。鑒定出3個時間點至少在2個時間點有兩倍或以上表達變化的NO響應(yīng)的WRKY基因15個，均為早期（1h）應(yīng)答，且多數(shù)（64.2%）持續(xù)上調(diào)?；蚬δ茴A(yù)測分析表明，NO響應(yīng)的WRKY基因主要參與生物學(xué)過程中的代謝過程、刺激響應(yīng)和細胞過程，以及分子功能中的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)活性和結(jié)合。代謝通路分析表明，WRKY24參與植物與病原菌互作代謝通路。上述發(fā)現(xiàn)提示，NO信號可能參與了WRKY轉(zhuǎn)錄因子介導(dǎo)的生物學(xué)調(diào)控功能，并為下一步這些WRKY