小麥ATG8基因在植物抵抗逆境脅迫中的功能研究.pdf

1、自噬是廣泛存在于真核細胞中對損傷的細胞器和長壽命蛋白進行降解的一條途徑，在饑餓、氧化脅迫、干旱、鹽、病原菌侵染等逆境條件或細胞分化、細胞死亡和衰老等過程中，對于維持細胞代謝平衡及正常生長發(fā)育和環(huán)境適應(yīng)等有十分重要的作用。本實驗室前期工作初步證明小麥自噬降解途徑的兩個核心蛋白ATG6和ATG8參與了小麥抵抗葉銹菌侵染過程。在此基礎(chǔ)上，本試驗以擬南芥野生型和atg8突變體為材料，通過構(gòu)建真核表達載體，運用農(nóng)桿菌浸花法轉(zhuǎn)化擬南芥獲得超表達Ta

2、ATG8的陽性純合體植株，進一步通過非生物脅迫（干旱、鹽、ABA、營養(yǎng)匱乏）與生物脅迫（白粉菌侵染）試驗揭示小麥ATG8在植物抵抗逆境中的作用;通過對生物量的統(tǒng)計闡明小麥ATG8在植物生長發(fā)育中的作用。獲得的主要結(jié)果如下:
　　1、從小麥幼苗葉片中克隆得到了TaA TG8基因的全長。
　　2、通過生物信息學(xué)分析，AtATG8與TaA TG8氨基酸序列有很高的同源性，相似度達84.03％，且通過黑暗處理擬南芥后用MDC標(biāo)記自噬

3、體得知轉(zhuǎn)TaATG8擬南芥恢復(fù)了AtATG8的功能，且在黑暗誘發(fā)的葉片衰老過程中AtATG8和TaATG8均參與了自噬體的形成，表明AtATG8與TaATG8功能高度保守。
　　3、構(gòu)建了pSuper1300+-TaATG8的超表達載體，通過農(nóng)桿菌花序浸染法轉(zhuǎn)化擬南芥獲得超表達TaATG8基因的陽性純合體植株。
　　4、通過分子驗證獲得擬南芥ATG8基因敲除突變純合體，并對該突變體進行農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化，獲得TaATG8回復(fù)突變陽性

4、純合體植株。
　　5、通過生物量統(tǒng)計，過表達TaATG8基因使擬南芥果莢數(shù)和種子數(shù)均增加，TaATG8可能是產(chǎn)量相關(guān)基因。
　　6、通過鹽、干旱、營養(yǎng)匱乏等非生物逆境處理，ATG8基因可能與擬南芥響應(yīng)缺蔗糖、鹽、干旱、ABA和氧化脅迫有關(guān)，在這幾種逆境脅迫下對種子的萌發(fā)率影響較大;TaATG8和AtATG8基因在擬南芥幼苗期抵抗各種非生物脅迫中發(fā)揮了很重要的作用;ATG8基因參與了成苗期對干旱脅迫與營養(yǎng)脅迫的響應(yīng)。