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多年来,外界环境的不利条件直接影响着农作物的生长和发育,比如干旱,也是造成农业减产的重要原因之一。因此,对于农业生产人员来说,通过对相关干旱基因的了解并使之应用于实际生产具有较好的经济效益。而这些工作的重点在于对植物抗旱基因的了解及其代谢机理认知。通过近期的摸索发现,从拟南芥材料中有一个功能未知的基被干因受干旱渗透胁迫诱导表达,我们命名该基因为VEM4。但是,VEM4基因在干旱胁迫中所起的作用还不能确切肯定。
我们进一步研究了VEM4基因的相关功能,首先确定了该突变体为T-DNA插入VEM4基因的功能缺失型突变体vem4-1。研究结果如下:
1.在干旱处理或者渗透胁迫条件下vem4-1突变体的发芽率和生长状况高于野生型并且比野生型高大粗壮,更有趣的是花期推迟;对于野生型来说,vem4-1突变体对干旱环境的耐受性较强强,这些说明vem4-1突变体比野生型耐旱。
2.干旱胁迫的相关基因表达分析结果也表明,vem4-1突变体对干旱胁迫的耐受性可能与在干旱胁迫下vem4-1突变体中一些胁迫相关基因的表达水平升高有关。
3.在干旱条件下,野生型和vem4-1突变体植株内脯氨酸的含量区别不明显,这揭示了vem4-1突变体的耐早与脯氨酸含量的多少无关;但是,在模拟干旱环境条件下,野生型和vem4-1突变体内的可溶性总糖的含量差异较明显,这一结果或许说明了vem4-1突变体的耐早性旱与其体内可溶性总糖的积累有关。
综上所述,研究结果说明,VEM4基因在协调植物拟南芥对干旱的耐受性过程中有着值得关注的重要特征。