水楊酸、茉莉酸對(duì)水稻木質(zhì)素合成調(diào)控的研究.pdf

1、木質(zhì)素是維管植物次生細(xì)胞壁的重要組成部分，也是苯丙烷代謝途徑的重要產(chǎn)物。在植物細(xì)胞壁中，木質(zhì)素與半纖維素以共價(jià)鍵結(jié)合，加固細(xì)胞壁的機(jī)械強(qiáng)度，增強(qiáng)植物的抗倒伏性，提高植物細(xì)胞運(yùn)輸能力以及抵御病原微生物侵害的能力。水楊酸(salicylicacid，SA)和茉莉酸(jasmonicacid,JA)是兩種重要的能激活植物抗病防衛(wèi)反應(yīng)的內(nèi)源信號(hào)分子。它們?cè)谥参锏挚共≡⑸锴趾Ψ矫姘l(fā)揮著重要的調(diào)控作用。我們推測(cè)SA、JA可以通過(guò)促進(jìn)木質(zhì)素的合成

2、來(lái)增加植物對(duì)病原菌的抗性，但已有的相關(guān)報(bào)道還很少。本研究從生物信息學(xué)、分子、細(xì)胞、代謝水平研究SA、JA對(duì)水稻木質(zhì)素合成的調(diào)控，主要研究結(jié)果如下:
　　1.SA對(duì)水稻木質(zhì)素合成的調(diào)控
　　通過(guò)誘導(dǎo)表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)抗病相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子WRKY45與木質(zhì)素合成基因同時(shí)被SA誘導(dǎo)表達(dá)，而且木質(zhì)素合成基因的誘導(dǎo)表達(dá)滯后于WRKY45的表達(dá)。對(duì)野生型ZH11和300μMSA處理后的ZH11的根和葉鞘進(jìn)行組織化學(xué)染色發(fā)現(xiàn)，SA處理后ZH11根部

3、的木質(zhì)素染色明顯比未處理的顏色深。該結(jié)果說(shuō)明SA可以促進(jìn)水稻根的木質(zhì)素合成。對(duì)WRKY45超表達(dá)材料(WRKY45-OX)以及突變體材料（wrky-ko）進(jìn)行木質(zhì)素合成結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)在WRKY45-OX材料中，木質(zhì)素結(jié)構(gòu)基因4CL5、CAD2都是上調(diào)表達(dá)的，在wrky-ko材料中4CL5下調(diào)表達(dá)。4CL5與WRKY45的表達(dá)變化一致，說(shuō)明WRKY45可能直接或間接調(diào)控4CL5的表達(dá)。
　　2.JA對(duì)水稻木質(zhì)素合成的調(diào)控<

4、br>　　對(duì)煙草中受JA誘導(dǎo)并且調(diào)控苯丙烷代謝途徑的MYB轉(zhuǎn)錄因子NtMYBJS1進(jìn)行共表達(dá)分析，查找其在水稻中的同源基因。通過(guò)生物信息學(xué)方法查詢(xún)受JA誘導(dǎo)表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子，再進(jìn)行表達(dá)譜，共表達(dá)譜，誘導(dǎo)表達(dá)，共誘導(dǎo)表達(dá)以及啟動(dòng)子分析，確定候選轉(zhuǎn)錄因子。結(jié)果表明，JA可能通過(guò)OsMYBL、OsMYB13、OsMYB14、OsMYB19、OsMYB58等MYBs對(duì)木質(zhì)素進(jìn)行調(diào)控。構(gòu)建轉(zhuǎn)錄因子的CDS以及木質(zhì)素結(jié)構(gòu)基因啟動(dòng)子的酵母單雜交載體，通