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铁是地球上最丰富的元素之一,但在中性和碱性土壤中通常以不溶性铁的形式存在,导致铁的生物利用率大大降低,对植物和人类正常生长发育都造成了严重的影响。植物中,许多转录因子参与铁吸收调控过程,近几年有关铁信号调控机制的研究取得较大进展,但其转录后剪接调控的研究仍然很少。剪接因子在前体mRNA到成熟RNA的过程起着非常重要的作用,与很多生物和非生物胁迫相关。SR蛋白属于一类剪接因子,本研究对拟南芥SR蛋白家族中8种SR基因的突变体,实施4种胁迫,最终确定了需要研究的基因At3g13570,基因名为AtSCL30α,通过遗传学和分子生物学的手段对AtSCL30α基因在拟南芥缺铁胁迫中的作用进行研究。首先,我们从拟南芥突变体库获得了 15种插在内含子或者外显子的T-DNA插入突变体,经过鉴定之后得到8种纯合体,然后对这8种纯合体进行4种胁迫处理:ABA胁迫、NaCl胁迫、Cu胁迫、缺铁胁迫。结果发现:90mMNaCl处理时,与野生型相比,突变体sr34a、sr34b地上部生长受到明显抑制;ABA浓度达到0.8 μM时,scl30a根部生长明显没有野生型敏感;50 μM Cu2+处理时,scl30a、scl33相较于野生型根部更耐Cu胁迫;缺铁处理时,scl30a地上部的Fe含量显著高于野生型。接着,我们对SCL亚家族基因作了氨基酸比对和基因结构分析,结果显示:SCL33和SCL30a同源性较高,而SCL28和SCL30同源性较高。最终,我们确定研究AtSCL30α基因在拟南芥缺铁胁迫中的作用。所以,我们对AtSCL30α表达、剪接模式及定位作了一个分析。分析结果显示:AtSCL30α自身会发生可变剪接,产生5种不同的转录本;缺铁处理1d、3d、5 d、7 d时,该基因均受缺铁诱导,最短的转录本诱导最明显,在3d时受缺铁诱导表达最低。通过荧光定量PCR分析AtSCL30α在拟南芥不同组织中的表达,发现该基因在不同组织中均有表达,在50日龄的莲座叶中表达相对于其他组织较少。我们构建了连有绿色荧光蛋白标签的回补载体PGWB504-AtSCL30α,转入scl30a突变体中,观察绿色荧光在活体中的表达来分析AtSCL30α组织和亚细胞定位。研究结果显示,该基因在整个根部都是有表达的,AtSCL30α在本体细胞的定位结果发现,AtSCL30α主要定位在核小斑,并且缺铁后的核小斑形态更清晰,体积变大,说明该基因确实受缺铁影响,但是通过此法无法观察其他组织定位。为了进一步确定AtSCL30α的生物学功能,我们构建了AtSCL30α的过表达载体,对野生型和不同转基因材料进行缺铁处理,对其铁元素含量、叶绿素含量、FCR活性以及与缺铁相关基因的表达作了分析。研究结果显示:在1/2 MS培养基上缺铁处理12 d,突变体和回补株系生长与野生型相比无差异,而过表达株系根部生长受抑制程度明显低于野生型;水培缺铁处理8 d,突变体和过表达株系的地上部铁含量和叶绿素含量高于野生型,过表达株系根部铁含量显著高于野生型;突变体的FCR活性低于野生型但是没有显著差异,过表达株系的FCR活性显著低于野生型;与缺铁相关的基因FRO2缺铁后基因表达上调,但在突变体中上调倍数明显低于野生型。以上结果表明:AtSCL30α参与拟南芥应对缺铁响应,该基因的缺失和上调表达可以一定程度缓解缺铁胁迫,其具体调控机理有待进一步深入研究。