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高温胁迫会严重影响植物正常的生长发育,而植物在长期的进化中也建立了响应热胁迫的分子机制,以求生存。例如,热激蛋白(HSPs)在植物的耐热性中发挥很重要的作用。Hsps的表达受高温的诱导,在前期的工作中,本实验室利用基于拟南芥Hsp18.2的启动子驱动荧光素酶LUC 报告基因的突变体筛选系统以及图位克隆等技术,鉴定到一种在拟南芥热胁迫耐受中起重要作用的剪接体蛋白基因SAPH(Spliceosome-Associated Protein in Heat)。高温胁迫导致其功能缺失突变体saph(hl1401)中的LUC活性明显高于野生型。在本论文中,我们通过遗传互补分析、转录组测序与qRT-PCR分析等进一步研究了S4PH基因的表达特征和生物学功能,研究发现:(1)在突变体hl1401的表型方面,通过高温38℃处理不同时间,发现突变体hl1401在热激2h后,其LUC化学发光与野生型P-LUC相比差异最大;在正常生长条件下,突变体hl1401具有植株矮小的表型;高温处理后对绿苗、黄化苗、白化苗的数量进行统计,发现突变体hl1401耐热性增强。获得转基因互补植株后,发现其能够恢复突变体hl1401在LUC活性和生长发育方面的表型,说明的确是由SAPH基因的突变导致hl1401的各种表型。(2)在SAPH基因的表达方面,利用qRT-PCR技术,发现在转录水平上,SAPH基因的表达受高温诱导上调。经过GUS染色显示SAPH基因是组成型表达,在根、叶、茎、角果和花中都表达。而且,SAPH与GFP的融合蛋白进行亚细胞定位显示SAPH蛋白在细胞核中分布。(3)对转录组测序结果进行GO注释分析,发现高温后在突变体hl1401中发生变化的基因主要在一些生物过程中富集,包括对一些生物和非生物胁迫的响应、细胞对激素的响应等。对部分Hsfs和Hsps的表达分析来验证转录组测序结果,发现结果多数一致。综上结果表明:SAPH是拟南芥热胁迫耐受的负调控因子,可能通过调控热胁迫响应基因的表达而影响植物对高温胁迫的耐受能力。本研究为进一步揭示热胁迫响应基因的表达调控机制提供了重要线索。