论文部分内容阅读
花生(Arachis hypogaea L.)是我国重要的油料和经济作物,研究花生抗旱生理是理论研究和农业生产应用必须要解决的问题。
脱落酸(abscisic acid,ABA)在植物干旱、高盐、低温等逆境胁迫反应中起重要作用。9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)是调节ABA生物合成的关键限速酶。本实验室于2005年从耐旱品种粤油7号叶片中克隆出AhNCED1基因,研究表明其在花生的植物抗旱性中起重要作用。
本研究以拟南芥35S∷AhNCED1、COL-0和129B08/nced3为实验材料,分析了ABA诱导相关基因的表达,通过EST库筛选拼接克隆了花生LEA2家族AhDHNs基因的片段,分析了该家族基因在花生耐旱品种粤油7号器官的表达特性以及对ABA敏感性,主要获得了以下结果:
1.鉴定了超表达转基因AhNCED1植株,发现35S∷AhNCED1提高种子萌发率,抗脱水能力提高。
2.超表达AhNCED1拟南芥在脱水2h内ABA诱导下游基因RAB18、COR47和kinl表达加强,与内源ABA含量迅速增加一致,在突变体中,这些基因表达变化不明显。
3.利用EST文库克隆AhDHNs,其与拟南芥LEA2家族COR47、RAB18基因同源。生物信息学分析表明,AhDHNs基因C端都具有K片段(EKKGIMDKIKEKLPG)的保守区,AhDHN2的编码区还有多聚丝氨酸残基(S片段),AhDHN1、AhDHN3在N端同时具有Y片段(DEYGNP)。结构分析证明AhDHNs属LEA2家族基因。
4.对AhDHNs的组织特异性表达进行了分析,发现AhDHN1和AhDHN3在叶中的表达量略高于根的表达,AhDHN2在叶和根中的表达无明显差异。ABA处理花生叶片,使AhDHNs的表达加强,这与ABA合成关键酶基因AhNCED1的表达加强相一致。用ABA合成抑制剂钨酸钠处理PEG条件下花生叶片后,不同程度地抑制了AhDHN1和AhDHN2表达。
本研究发现了AhDHNs对ABA及内源ABA合成抑制剂的响应各有差异。该发现对于认识ABA调控下游基因提高植物抗旱性的分子机制提供了基础。