棉花轉錄因子GhPLATZ功能初探.pdf

1、作物的生長面臨著各種各樣的非生物脅迫，比如鹽和干旱，這些非生物脅迫將直接影響作物的產(chǎn)量，也會影響生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性。利用分子生物學技術提高作物的耐鹽和耐旱性是目前作物保證正常生長發(fā)育甚至是提高產(chǎn)量的重要有效的方法。
　　種子萌發(fā)是植物生長發(fā)育的重要階段，土壤中的成分對植物種子萌發(fā)會產(chǎn)生重大影響，而鹽濃度則是影響種子萌發(fā)的重要因素之一，但其影響種子萌發(fā)的具體機制目前研究得還不是很清楚。
　　重要的經(jīng)濟作物棉花在鹽堿等非生物脅迫中

2、出苗難、保苗難、發(fā)育遲緩等問題突出，故研究棉花鹽脅迫響應的機理具有重要的理論和實踐價值。
　　通過表達譜分析，我們發(fā)現(xiàn)TA23823 EST序列受鹽脅迫明顯上調(diào)。因此本文利用RACE技術獲得其cDNA全長序列，利用轉基因技術及后續(xù)表型分析等方法對該基因的功能進行了研究。結果如下:
　　(1)利用RACE技術獲得全長序列。BLAST分析結果表明該基因編碼的蛋白含有PLATZ結構域，是目前為止棉花中克隆的唯一一個PLATZ，命名

3、為GhPLATZ。以PLATZ結構域為核心的序列比對和進化樹分析結果表明GhPLATZ與AtPLATZ3和AtPLATZ11的同源性較高。
　　(2)提取水培30天的棉花根、莖、葉總RNA，用熒光定量PCR的方法對GhPLATZ進行表達模式分析，結果顯示GhPLATZ在葉中表達量最高，其次是根和莖。
　　(3)將水培30天的棉花苗用200 mM NaCl、100μM GA、100μMABA、4℃分別處理6h和12h，提取總R

4、NA，用熒光定量PCR的方法檢測GhPLATZ的脅迫響應模式。結果表明GhPLATZ可被鹽和低溫顯著誘導，GA和ABA處理6h和12h對GhPLATZ的誘導表達不明顯，說明GhPLATZ可能在棉花鹽和低溫響應過程中發(fā)揮重要作用。
　　(4)利用轉基因技術獲得GhPLATZ的超表達擬南芥。對GhPLATZ超表達擬南芥分別進行150mM、175 mM、200 mM、250 mM NaCl處理，結果表明隨著NaCl處理濃度的增加，野生型

5、(wild type，WT)和GhPLATZ超表達擬南芥的萌發(fā)率依次降低，子葉綠化和展開速度依次減慢，但GhPLATZ超表達擬南芥的萌發(fā)率和子葉綠化速度明顯高于WT，說明GhPLATZ超表達導致擬南芥種子萌發(fā)時對鹽脅迫不敏感。
　　(5)對GhPLATZ超表達和WT擬南芥分別進行300 mM和500 mM甘露醇(mannitol，Man)處理，結果表明隨著甘露醇處理濃度的增加，WT和GhPLATZ超表達擬南芥的萌發(fā)率依次降低，子葉

6、綠化和展開速度依次減慢，但GhPLATZ超表達擬南芥的萌發(fā)率、子葉綠化和展開速度明顯高于WT，說明GhPLATZ超表達導致擬南芥種子萌發(fā)時對滲透脅迫不敏感。
　　(6)將GhPLATZ超表達和WT擬南芥分別進行3μM和5μM ABA處理，結果表明GhPLATZ超表達在含ABA的培養(yǎng)基上萌發(fā)時的速度比WT快，但不如鹽和甘露醇處理時差異顯著，說明GhPLATZ響應鹽和滲透脅迫可能部分依賴ABA。
　　(7)用qRT-PCR的方法

7、檢測了轉基因株系和WT中ABA合成途徑中的ABA1、ABA2、ABA3、AAO3、NCED3以及ABA信號途徑中的ABI1、ABI2、ABI3、ABI4等基因的表達，結果表明鹽脅迫條件下轉基因株系和WT中的ABA合成相關基因和ABA信號相關基因ABI1和ABI2的表達差異不大，但ABA信號相關基因ABI3、ABI4、ABI5及其下游基因RD29A在轉基因株系中的表達低于WT，說明GhPLATZ超表達擬南芥種子萌發(fā)時對高鹽和滲透脅迫的響應