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液泡膜焦磷酸酶(V-H~+-PPase)是存在于多数陆生植物细胞中的一种质子泵,通过构建质子梯度而控制生长素极性运输,从而调控植物生长发育。V-H~+-PPase基因与生长素信号转导基因在表达上是否有相关性是尚待解决的问题。本研究主要在转录水平上研究拟南芥和盐生植物灰绿藜中V-H~+-PPase基因(AVP1和CgVP1)与生长素信号转导基因TIR1(AtTIR1和CgTIR1)表达相关性。研究主要内容包括:分别进行NaCl和生长素IAA处理之后,拟南芥中AVP1、AtTIR1和AtNAC2,及灰绿藜中CgVP1和CgTIR1的表达情况;NaCl处理后,拟南芥和灰绿藜中Na~+、K~+含量及其比值与V-H~+-PPase和TIR1表达的关系;NaCl和生长素IAA处理对拟南芥体内生长素含量及分布的影响。首先,对拟南芥和灰绿藜进行NaCl胁迫和NaCl盐激处理,并利用RT-PCR检测相关基因表达。结果发现,NaCl胁迫和NaCl盐激处理都对拟南芥和灰绿藜V-H~+-PPase和TIR1表达起调控作用。但对于幼苗期的拟南芥和灰绿藜,只有NaCl盐激处理后V-H~+-PPase和TIR1有相似的表达规律;对于成熟期的拟南芥和灰绿藜,NaCl胁迫处理之后也出现了V-H~+-PPase和TIR1表达规律相似的现象。其次,对拟南芥和灰绿藜幼苗进行生长素IAA处理,并利用RT-PCR检测相关基因表达。结果表明, IAA对V-H~+-PPase和TIR1表达起诱导作用;在拟南芥的根和灰绿藜的子叶中,5μM IAA的处理使V-H~+-PPase和TIR1的表达同时被促进。同时,测定了拟南芥和灰绿藜的成苗和幼苗在NaCl胁迫和(或)NaCl盐激处理后Na~+、K~+含量及其比值。结果表明,拟南芥和灰绿藜的幼苗在NaCl胁迫处理后其Na~+含量增加幅度远大于NaCl盐激处理后增加幅度,而K~+含量在NaCl胁迫和NaCl盐激处理后含量接近,因此Na~+/K~+含量之比在处理之后亦升高。提示两种处理对细胞膜通透性和膜电位有不同作用,从而对细胞内信号传递产生影响,使得V-H~+-PPase和TIR1基因的表达规律在两种处理下有很大不同。最后,利用拟南芥DR5::GUS突变株测定其幼苗在NaCl盐激和IAA处理之后的GUS活性。结果表明,NaCl盐激能促进AVP1与AtTIR1的表达,而对生长素的合成及极性运输并无影响;IAA处理后,拟南芥体内生长素分布有组织特异性。另外,检测了AtTIR1的下游基因AtNAC2(Arabidopsis NAM/ATAF/CUC 2)在NaCl处理或生长素IAA处理后的表达,结果显示其表达与AtTIR1的相关性不明显,提示细胞内信号转导是一个复杂的过程,生长素信号从上游到下游的传导受到盐胁迫和其他因素的调控。以上试验结果提示拟南芥和盐生植物灰绿藜中, V-H~+-PPase基因和TIR1基因的表达受到盐胁迫和生长素信号的调控,盐胁迫和生长素信号的传导存在相互作用。