脫落酸調(diào)控飯豆耐鋁的分子生理機(jī)制研究.pdf

1、鋁毒是影響酸性土壤地區(qū)糧食生產(chǎn)的主要因素之一。一些植物進(jìn)化出耐鋁機(jī)制來(lái)抵御鋁毒害，了解這些植物適應(yīng)鋁毒脅迫的機(jī)制將為通過(guò)生物工程或分子育種等手段提高作物耐鋁能力、保障酸性土壤地區(qū)糧食安全生產(chǎn)提供重要基礎(chǔ)。脫落酸(ABA)是一種重要植物內(nèi)源激素，其在各種生物和非生物逆境中均發(fā)揮了重要作用。若干研究表明ABA也參與了植物對(duì)鋁毒的響應(yīng)，但對(duì)于ABA是否是調(diào)控植物耐鋁機(jī)制的信號(hào)物質(zhì)還存在爭(zhēng)議，對(duì)于ABA調(diào)控植物耐鋁性的分子基礎(chǔ)也不清楚。本文以長(zhǎng)

2、期適應(yīng)酸性鋁毒土壤的農(nóng)作物飯豆為研究材料，研究了外源ABA對(duì)飯豆耐鋁性的影響，并通過(guò)轉(zhuǎn)錄組分析明確了ABA調(diào)控飯豆耐鋁性的分子機(jī)制。主要研究結(jié)果如下：
　　(1)鋁脅迫導(dǎo)致飯豆根尖內(nèi)源ABA含量快速增加，且根系鋁處理可引起葉片氣孔導(dǎo)度降低，表明根系合成ABA可快速運(yùn)往葉片;外源施加ABA能有效緩解鋁誘導(dǎo)的根伸長(zhǎng)抑制，但ABA并不是通過(guò)VuMA TE1依賴的檸檬酸分泌來(lái)增強(qiáng)耐鋁性;對(duì)根尖細(xì)胞壁鋁和細(xì)胞質(zhì)鋁含量分析表明，ABA并不是通

3、過(guò)鋁排斥機(jī)制來(lái)緩解鋁毒害的。
　　(2)通過(guò)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析獲得了飯豆根尖48，751個(gè)可注釋的Ungene?；虿町惐磉_(dá)分析發(fā)現(xiàn)，約有1/3的差異表達(dá)基因既響應(yīng)鋁脅迫處理，又響應(yīng)ABA處理，表明飯豆耐鋁與ABA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)具有密切的關(guān)系。此外，發(fā)現(xiàn)在Al+ABA處理下，Al+ABA特異誘導(dǎo)上調(diào)表達(dá)基因（Al+ABA處理獨(dú)立于Al處理）有很多與細(xì)胞壁合成和修飾及滲透調(diào)控過(guò)程有關(guān)，表明細(xì)胞壁合成和修飾與滲透調(diào)節(jié)在增強(qiáng)飯豆耐鋁性上具有重要的