大蕉MpRCI基因鹽脅迫應答機制的分子生物學研究.pdf

1、鹽脅迫是植物所面臨的主要非生物脅迫之一，其已經嚴重影響了農業(yè)生產。當前在鹽堿地種植耐鹽植物是十分有效的生物治理方案，因此尋找一些耐鹽植物及其相關基因至關重要。本實驗室前期對一個來自大蕉的低溫誘導基因MpRCI進行了抗寒生理功能的研究，通過比對分析推測該基因可能與耐鹽相關，為了進一步研究該基因的耐鹽性功能，我們采用轉基因手段在擬南芥中對該基因進行耐鹽生理功能的研究，獲得如下幾個的主要結果：
　　 ⑴通過進行MpRCI基因的同源分析

2、以及檢測鹽脅迫對該基因轉錄水平的影響，揭示該基因參與植物的鹽脅迫應答。
　　 ⑵通過將MpRCI基因轉化酵母中同源基因PMP3的缺失突變體，發(fā)現(xiàn)MpRCI基因可以在功能上互補PMP3基因的缺失，使突變體恢復與野生型可比的耐鹽性，揭示MpRCI基因與其同源的PMP3基因具有功能相似性，進而提示了MpRCI基因在植物中的相似功能。
　　 ⑶為了研究MpRCI基因在植物中所參與鹽脅迫應答，我們將該基因轉化擬南芥中同源基因rci

3、2a突變體，發(fā)現(xiàn)轉基因植株對高Na+的耐受性恢復到野生型水平，但同時也表現(xiàn)了對高K+的敏感性，揭示MpRCI基因與擬南芥的AtRCI2A基因功能相似，并推測MpRCI基因鹽脅迫應答機制可能與其對Na+/K+的協(xié)調相關。
　　 ⑷為了探究MpRCI基因對植株體內Na+/K+水平的影響，我們用ICP-AES(原子發(fā)散)測定脅迫下擬南芥體內鈉鉀含量，發(fā)現(xiàn)植株地上莖葉部分的高Na+和高K+積累直接導致了表型上的敏感。在高Na+環(huán)境中，轉

4、基因植株的地上莖葉部分Na+含量相比野生型和rci2a突變體最低，而在高K+環(huán)境中，該植株地上莖葉部分則顯著積累K+，提示MpRCI基因可能參與植株地上部分的Na+/K+調控過程。
　　 ⑸為了研究MpRCI蛋白對質膜的物理性質的影響，我們分離了擬南芥葉細胞的原生質體測定質膜流動性，檢測到無論在高Na+還是高K+處理后，葉細胞的質膜流動性會比正常條件的下降，但轉基因植株的質膜流動性下降程度相對最小，提示MpRCI基因所編碼蛋白可