ABA誘導的水稻葉片中OsHsfs基因的克隆與表達分析.pdf

1、植物激素脫落酸（abscisic acid，ABA）可以參與調節(jié)植物抗逆境（包括干旱、冷害、鹽害等）的多種生理反應。近年來，植物激素ABA作為重要信號分子的研究越來越深入廣泛.已有研究表明ABA的作用模式與植物細胞中氧化脅迫有關，ABA能夠誘導NADPH氧化酶引起活性氧產生及抗氧化基因的表達，從而提高植物抗氧化防護能力。植物熱激轉錄因子（heat shock transcription factors，Hsfs）作為植物熱激反應時的主要

2、調控因子，在植物熱激脅迫下的研究已經非常豐富深入.除了熱激反應外，熱激轉錄因子還參與了植物其他非生物脅迫如干旱和氧化等脅迫的反應過程，并通過調節(jié)脅迫基因的表達而提高植物氧化脅迫耐性.但是關于ABA誘導的氧化脅迫信號途徑與植物熱激轉錄因子Hsfs基因關系方面的研究尚未見報道.為此，本實驗以水稻為研究對象，利用生物信息學和分子生物學相結合的方法，以半定量RT-PCR為主要研究手段對水稻中兩條OsHsfs基因OsHsfA4a和OsHsfA2與

3、ABA和H2O2的關系進行了研究.主要結果如下：
　　 采用半定量RT-PCR方法，100μmol·L-1 ABA處理后，水稻OsHsfA4a和OsHsfA2基因的轉錄水平和對照相比，分別在4h處理時間內的30min和180min產生兩個上調表達高峰；10 m mol·L-1 H2O2處理后，水稻OsHsfA4a和OsHsfA2基因的轉錄水平和對照相比，分別在4 h處理時間內的15 min和120 rain產生兩個上調表達高峰；

4、H2O2清除劑DMTU、CAT和抑制劑DPI預處理后的樣品較對照樣品，所有時間點OsHsfs基因表達情況和對照近乎相同，說明預處理后的ABA處理沒有誘導水稻OsHsfs基因表達增強。H2O2清除劑預處理后ABA誘導產生的H2O2被有效清除了，ABA不能誘導水稻OsHsfs基因表達增強.證明了ABA誘導水稻OsHsfs基因表達增強是通過ABA誘導產生的內源H2O2來起作用的.這些結果初步闡明了在ABA信號途徑中ABA、H2O2與植物熱激轉

5、錄因子三者之間的關系，從而為ABA誘導植物細胞抗氧化防護系統(tǒng)的信號轉導途徑提供了新的證據(jù).
　　 原生質體瞬間表達系統(tǒng)以游離分散的植物細胞和原生質體為研究對象，借助物理或化學方法將外源DNA直接導入植物細胞，使DNA進入植物細胞核，并在短期內能夠檢測到基因表達產物-新蛋白質的合成和酶的活性.至今原生質體瞬間表達系統(tǒng)已經廣泛應用于諸如不同的調控順序和基因功能，植物激素、紫外光、熱激、厭氧條件、代謝產物等各種內外因素對基因表達影響的

6、研究。本實驗通過分子生物學方法克隆了兩條受ABA誘導的OsHsfA4a基因OsHsfA4a和OsHsfA2的全長ORF序列，進一步成功構建了含有目的基因和以黃色熒光蛋白（yellow fluorescent proteins，YFP）為報告基因的重組原生質體瞬間表達載體，為以后水稻原生質體瞬間表達體系轉化等工作做準備，為進一步研究ABA誘導的OsHsfs在水稻原生質體瞬間表達體系中的亞細胞定位以及ABA誘導的OsHsfs基因表達與ABA