一个拟南芥抗盐基因的功能研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sosen871213
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盐胁迫严重影响植物的生长发育从而导致植物的产量降低,因此研究植物抗盐具有重要的理论意义和应用价值。许多研究表明转录因子WRKY家族在响应生物胁迫和非生物胁迫中发挥着重要的作用,而转录因子WRKY1的功能研究尚不清楚。我们在前期工作中通过盐胁迫响应的基因表达谱分析,发现转录因子WRKY1能够被高盐胁迫诱导表达,说明wrky1可能参与响应植物盐胁迫。为了验证推论,我们获得了T-DNA插入突变体wrky1-1和wrky1-2,并构建了转基因植株对其响应盐胁迫的生理功能进行探讨,本研究主要结果如下:  1、利用qRT-PCR对WRKY1基因的组织特异性表达进行分析,发现WRKY1基因在野生型拟南芥各个组织表达量均较高,并且在苞叶中表达量最高。  2、在NaCl胁迫下,对野生型和突变体wrky1-1、wrky1-2表型进行分析,发现突变体对NaCl胁迫敏感,表明WRKY1基因可能在调控NaCl胁迫响应中具有重要作用。而在其他胁迫如氯化钾、氯化锂、甘露醇、脱落酸以及过氧化氢胁迫下突变体的生长状态没有受到抑制,表明WRKY1基因可能特异性调节Na+胁迫。  3、以野生型拟南芥的cDNA为模板扩增出WRKY1基因序列,构建过表达重组载体。将构建好的WRKY1过表达载体转化到拟南芥野生型植株中,筛选并获得纯合的WRKY1过表达转基因植株。  4、在盐胁迫下,与野生型相比,35S∷WRKY1过表达植株表现对NaCl胁迫耐受,表明WRKY1基因可能正调控NaCl胁迫。  5、钠钾含量分析发现,与野生型相比,wrky1突变体根茎中钠含量显著上升,钾含量没有明显变化,表明WRKY1基因可能通过钠钾平衡调节盐胁迫响应。  6、利用qRT-PCR进一步分析NaCl胁迫应答相关基因表达,结果表明,NaCl胁迫处理后wrky1突变体中SOS1、SOS2和SOS3基因的转录水平较野生型显著降低,与钠钾含量数据相吻合。说明wrky1突变体中SOS信号传导途径被抑制,从而促使过多的Na+流进细胞内,导致植物受到高盐毒害。  以上研究结果表明,WRKY1基因可能通过SOS信号转导途径来参与盐胁迫的响应。
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