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植物作为地球上的绿色工厂,进行光合作用,将太阳能转化为化学能,为其他(它)不能进行光合作用的生物提供能量来源。同时由于固着生长特性,植物也必须承受外界环境中各种生物与非生物的胁迫,植物体内有专门的机制来响应这些胁迫。防御反应中ROS的爆发是最明显最显著的响应,ROS不仅是一个化学分子,引起体内氧化还原状态的改变,也作为一种信号分子来传递这种外界环境的刺激,使植物做出更精准的应答。植物体内氧化还原状态的改变会影响植物的生长发育以及抗逆能力。研究植物氧化还原状态的调控不仅关系到植物生命力的强弱,同时在农业生产中也具有重要的意义。油菜素内酯(brassinosteroids,BRs)是一类重要的类固醇激素,参与调控植物生长发育的许多过程。本实验室以BR的主要受体BRI1的胞外结构域弱突变体bri1-5为背景,利用激活标签法筛选到一个BR信号突变体bri1-5的恢复突变体,并克隆到BRS1基因。BRS1是一个丝氨酸羧肽酶II类蛋白,它的缺失突变体没有明显的表型。而BRS1超表达可以恢复BRI1胞外域突变体的表型。BRS1超表达材料与野生型相比莲座叶面积更大,同时下胚轴细胞有明显的伸长。通过遗传杂交发现,BRS1超表达也可以在株高和育性方面明显恢复BR合成突变体det2-28的表型。通过对野生型和bri1-5以及det2-28在BL处理前后BRS1的表达水平分析发现BRS1受BR的负调控,且这种调控依赖于BR信号通路。之后对Ws-2、bri1-5、bri1-5 brs1-1D进行基因芯片分析后发现BRS1可能改变植物的氧化还原平衡,同时它的功能可能与乙烯信号有关。已有研究表明BR信号能够增强植物对病原和逆境的耐受力,且BR信号系统与植物的先天免疫系统间存在一定的拮抗作用,所以我们想研究BRS1是否在这个过程发挥功能。最先我们用flg22处理模拟先天免疫响应,苯胺蓝染色后发现BRS1的超表达可以增加胼胝质的累积,即参与植物的先天免疫。之后我们通过DAB染色发现,BRS1超表达可以增加细胞内ROS的积累,用BL处理后这种现象减弱。荧光定量分析得出BRS1超表达使得防御相关基因的表达上调,而且乙烯相关响应基因的表达也上调。即BRS1参与BR调控的抗逆途径,很可能与乙烯途径相关。