干旱脅迫和鹽脅迫誘導的玉米CaM基因表達及其與ABA、H-,2-O-,2-的關系.pdf

1、干旱脅迫和鹽脅迫是影響植物生長發(fā)育的的重要脅迫因子。植物激素脫落酸(abscisic acid，ABA)能參與植物對許多環(huán)境脅迫如干旱、冷害、鹽害等的生理反應和分子生物學效應。干旱脅迫和鹽脅迫能引起ABA的積累，最近的研究表明ABA和干旱脅迫可以引起H2O2的產生，提高CaM(calmodulin)含量和誘導CaM1基因的表達，并且CaM和H2O2的之間存在交叉談話機制。植物中已經鑒定出大量編碼CaMs家族的基因，是否所有的CaM基因都

2、能被誘導表達，不同CaM基因表達和H2O2的產生之間的關系，以及在不同脅迫條件下CaM基因在不同組織中的表達差異等尚需進一步研究。 本研究以玉米(Zea mays L.)雜交種農大108為材料，研究了干旱脅迫以及鹽脅迫下玉米三個CaM基因(CaM1，CaM2和CaM3)在葉片中轉錄水平的變化以及植物激素ABA、H2O2對CaM基因轉錄的調節(jié)情況，主要研究結果如下： 干旱脅迫處理能夠誘導上述三個玉米CaM基因在葉中的表達，

3、其中對CaM1和CaM3基因的表達影響較顯著，且三個基因具有不同的表達模式，暗示不同CaM基因對干旱脅迫刺激的響應存在特異性。另一方面，外源ABA(100μM)處理也能顯著誘導這三個基因的表達，而ABA合成抑制劑FLU的施用明顯抑制了干旱脅迫下CaM基因表達，暗示干旱脅迫下CaM基因表達增強依賴于ABA的積累。外源H2O2(10mM)處理結果顯示三個CaM基因均出現(xiàn)了兩次表達增強的情況。采用H2O2清除劑和NADPH氧化酶抑制劑預處理發(fā)

4、現(xiàn)外源ABA誘導的這三個CaM基因表達前期均不受影響，后期的表達受到了不同程度的抑制，暗示H2O2參與ABA誘導的CaM基因表達后期的調控作用，它們之間可能存在一種反饋調節(jié)機制，并且這種反饋調節(jié)在不同的CaM基因中具有普遍性。 250mMNaCl模擬的鹽脅迫處理能夠誘導上述三個玉米CaM基因在葉中的表達，三個基因具有相似的表達模式。另一方面，ABA合成抑制劑FLU的施用明顯抑制了這種表達，暗示鹽脅迫下CaM基因表達屬于ABA依賴

5、型。采用H2O2清除劑和NADPH氧化酶抑制劑預處理發(fā)現(xiàn)鹽脅迫誘導的這三個CaM基因表達前期均不受影響，僅抑制了后期的表達，暗示H2O2參與鹽脅迫誘導的CaM基因表達后期的調控作用，它們之間也存在一種反饋調節(jié)機制。 鹽脅迫和干旱脅迫均能誘導玉米CaM1基因在根中的表達。干旱脅迫處理下，CaM2基因在根中幾乎沒有上調的趨勢；而250mM NaCl處理時CaM2在根中的表達能被顯著誘導。干旱脅迫處理能顯著誘導CaM3基因在根中的表達