Page 7 - 《广西植物》2022年第11期
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ϟϟ 期 陈 言 博 等 ᧥ 水稻 ᧣Ԯዛ௴ϟ 基因响应非生物胁迫和植物激素的研究 ϟ Ꭾ ँ ँ
ԡϟ࿗ଫ ɟᔽႿ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟᎮɯᤥ 在拟南芥中ᖔዛᡙዛԮÞ 对 耐受 性 增 加ᖔ 在盐和干旱胁迫处理下ᖔ 过表达
盐和 干旱胁迫处理均响应强 烈ᖔ 而 ዛᡙዛԮÞϟ 和 ԮÞۗጢ 植株中 ᧣ᦵቴጛଧϟዛܦ᧣ۗጢࣷ 和 ᧣ۗʗᅳ௴ 等非
ዛᡙዛԮÞሕ 的表达对非生物胁迫ྉ 盐ܦ干旱和冷ɯ 的响 生物胁迫相关基因的表达量高于野生型和 ԮÞۗጢ
应较弱ᖔ只有 ዛᡙዛԮÞ 能够被 ዶାዶྉᑕᤦ༁ዹᔽ༁ᔽዹ ᑕዹᔽʛɯ诱 沉默株系ᖔ说明 ᧣ᦵቴጛଧϟዛܦ᧣ۗጢࣷ 和 ᧣ۗʗᅳ௴ 可能
导ᖔ这可能是由于 ዛᡙዛԮÞ 启动子中含有 ዶାዶ 响应 是 ԮÞۗጢ 的下游基因ྉᣮࣼ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡऐɯᤥ
元件ྉ୩ᑕҴᑕቝᆍᡷᆍ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡ࿗ɯᤥ 过表达 ዛᡙԮዛ௴ϟऐ 可 ᨃ༁Իዶఋϟ 属于 ऊ̀ 锌指蛋白的 ऊϟ᥋ᔽ 亚家
以提高拟南芥的耐旱性ᖔ而突变 ዛᡙԮዛ௴ϟऐ 则导致 族ᖔ该类基因在许多代谢途径以及植物的生长发
植物对干旱胁迫的耐受性降低ྉɟᔽႿ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟᎮɯᤥ 育和 非 生 物胁迫反应中起着至关重要的作用
组成型过表达 ዛᡙԮዛ௴ϟԡ 的转基因拟南芥生长受到 ྉାᑕᔀʢᔽႿᔽ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡଫ ɟᔽႿ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡଫ ԻၤᑕႿ੫ ᔀᡷ
抑制ᖔ并对干旱ܦ盐ܦ高温和渗透胁迫的耐受性增 ᑕᖔ ԡϟଫ ᆍʛᑕ༁ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟɯᖔ本实验室前期ྉ 陈
强ᖔ同时提高了 ᨃ୩ 稳态相关基因ᖔ如 ዛᡙዛۗᣏϟ 和 宗新等ᖔԡϟँɯ 克隆了 ᧣Ԯዛ௴ϟ 基因ᖔ该基因在水
ዛᡙዛۗᣏ 的转录 ྉ ୩ᑕҴᑕቝᆍᡷᆍ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡ࿗ଫ ᥘᔽᡷᡷᔀʢ ᔀᡷ 稻根 中特异表达ᖔ 定 位 于细胞核ᖔ 异源过表达
ᑕᖔ ԡԡᤃɯᤥ 有趣的是ᖔዛᡙԮዛ௴ϟԡ 基因敲除植株和 ᧣Ԯዛ௴ϟ 拟南芥植株矮小ᖔ根生长受到抑制ᤥ 水
શዶᔽ 干涉植株也表现出对盐和渗透胁迫的耐受 稻为重要的粮食作物ᖔ生物 ᣰ 非生物胁迫ܦ植物激
性增加ᖔ但调控机制目前尚不清楚ྉ ᥘᔽᡷᡷᔀʢ ᔀᡷ ᑕᖔ 素等均影响植株发育和形态建成ᖔ进而影响产量ᤥ
ԡԡᤃɯᤥ 除拟南芥外ᖔ其他双子叶植物中也有关于 然而ᖔ作为在植物生长发育和非生物胁迫中可能
ऊ̀ 转录因子的报道ᤥ 豌豆 ᡙྉ ᡙᔠᡓࣩᤀᓣ ʗᓣʐࣩዞᓣʐɯ 起着重要作用的 ᧣Ԯዛ௴ϟᖔ在水稻生长发育及非生
基因通过影响细胞分裂和细胞扩展调控豌豆托叶 物胁 迫中的作用尚不清楚ᤥ 因此ᖔ 本文分析了
的大小ྉᥘᆍʢᔀᑕࣼ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟऐɯᤥ 番茄基因 ̵ྉ ၊ᐹᔠʗɯ ᧣Ԯዛ௴ϟ 的启动子元件和转录活性ᖔ并采用 ीఋ᥋
编码 ऊ̀ 型锌指蛋白ᖔ过表达该基因后叶片毛状 ۪ऊ 技术分析 ᧣Ԯዛ௴ϟ 在非生物胁迫和植物激素
体 数量显著增加 ྉ ऊၤᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟऐ ɯᤥ 苜蓿 处理下的响应模式ᖔ以期为进一步研究 ᧣Ԯዛ௴ϟ
ᥘᡷ୩В۪ྉІۗጛቴ᤹ዛટɯ是 ऊ̀ 锌指蛋白ᖔ主要在分 参与不同非生物胁迫应答的分子机制和参与 ዶାዶ
生组织ܦ雄蕊ܦ心皮边缘等部位表达ᖔ在苜蓿中将 信号转导途径的调控奠定基础ᤥ
该基因突变后影响花器官的数量和形态及果实发
ϟজ 材料与方法
育ྉᆍʛᑕ༁ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟɯᤥ
禾本科植物结缕草中的 ԮᢝԮÞટϟ 基因ᖔ编码
ऊ̀ 型锌指蛋白ᖔ其表达受盐胁迫ܦ冷和 ዶାዶ 诱 ϓॹϓ 材料
导ᖔ在拟南芥中异源过表达 ԮᢝԮÞટϟ 发现ᖔ该基因 粳稻ᥥ中花 ϟϟɼ ྉ ۼఋɯᖔ实验室自存ᤥ 双元载
通过影响活性氧的积累及盐胁迫响应基因的转 体 ᡱऊዶᥘା᧧ዶϟሕԡϟ 来自本实验室ᖔऊ᧧୩۪ 编辑相
录ᖔ提 高 拟南芥对盐胁迫的抗性 ྉఋᔀႿ੫ ᔀᡷ ᑕᖔ 关载 体 ᡱɟᓂऊ᧧୩۪ ᣰ ऊᑕ༁ँ۪ࣼᤦᔽ᥋̀ܦ ᡱɟᓂ੫શዶ᥋
ԡϟऐɯᤥ 干旱胁迫诱导小麦 ௴ᐹԮÞۗϟଧ 的表达ᖔ而 ᨃ༁Вᤃᑕ ᣰ ᓂᑕዹԻܦ ᡱɟᓂ੫શዶ᥋ᨃ༁Вᤃᑕܦ ᡱɟᓂ੫શዶ᥋ᨃ༁Вሕ ᣰ
过表达 ௴ᐹԮÞۗϟଧ 的小麦对干旱胁迫的抗性显著 ᓂᑕዹԻܦᡱɟᓂ༁੫શዶ᥋ᨃ༁Вሕ 由华南农业大学刘耀光实
增加ྉ ऊၤᔀࣼҴ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡɯᤥ 水稻中关于 ऊ̀ 锌 验室惠赠ᖔ大肠杆菌 ᧕̀ጢᐹ 感受态菌种和根癌农杆
指 蛋白有一些文献报道ᖔ 如 Իè۪ϟऐܦ Իè۪ሕᤃܦ 菌 ጶ̀ዶϟԡጢ 感受态菌种由本实验室保存ᤥ
Իè۪ϟᎮँܦԻè۪࿗ጢ 和 Իè۪ጢ 等ᤥ 过表达 ԮÞۗϟऐ ϓॹԣ ᧣Ԯዛ௴ϓԣ 及其同源基因的保守结构域分析
能 提 高植物对盐胁迫的耐受性 ྉ ԻၤᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕᖔ 在 શऊା᧧ 和 ఋዶ᧧ 数据库中查找拟南芥和水稻
ԡϟɯᤥ 过表 达 ԮÞۗሕᤃ 能够提高抗氧化酶的活 中的 ऊϟ᥋ᔽ 亚家族成员ᖔ并导出这些基因的氨基酸
性ᖔ并增强水稻对干旱胁迫和氧化胁迫的耐受性ଫ 序列ᤥ 利用软件 ऊࣼ༁ᑕᡷᣮ ϟऐሕ 进行多重序列比对ᖔ
相反ᖔԮÞۗሕᤃ 的 શዶᔽ 干涉植株中抗氧化酶活性较 使用软件 ᧕શዶᥘዶશ ᤃԡ 输出图片ᤥ 本研究中ᖔ进行
低ᖔ对干旱胁迫和氧化胁迫更敏感ྉ ԻၤᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕᖔ 多重 序列比对的基因为 ዛᡙዛԮÞϟ ྉ ዶᡷጢ੫ᤃᎮ࿗ጢԡ ɯܦ
ԡϟ࿗ɯᤥ 过表达 ԮÞۗϟᎮँ 能够提高水稻的耐盐性ᖔ ዛᡙዛԮÞ ྉ ዶᡷሕ੫ϟँጢऐԡɯܦ ዛᡙዛԮÞሕ ྉ ዶᡷጢ੫࿗ሕϟᎮԡɯܦ ዛᡙԮዛ௴ጢ
并且转基因幼苗对外源 ዶାዶ 更加敏感ྉ୩ࣼႿ ᔀᡷ ᑕᖔ ྉ ዶᡷ੫ऐԡԡ ɯܦ ዛᡙԮዛ௴ᤃ ྉ ዶᡷጢ੫ԡ࿗ሕ࿗ԡ ɯܦ ዛᡙԮዛ௴Ꭾ
ԡϟԡɯᤥ 过表达 ԮÞۗጢ 的植株对盐和干旱胁迫的 ྉ ዶᡷሕ੫࿗ᤃԡँԡ ɯܦ ዛᡙԮዛ௴ϟԡ ྉ ዶᡷϟ੫ᎮᎮሕԡ ɯܦ ዛᡙԮዛ௴ϟϟ