內(nèi)源水楊酸和乙烯在擬南芥對聚乙二醇脅迫中的調(diào)節(jié)作用.pdf

1、干旱嚴重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。作為信號分子，主要采用外施的方式研究水楊酸(salicylicacid,SA)和乙烯(ethylene,ET)在植物響應非生物脅迫應答機理，而利用反向遺傳學手段（即利用內(nèi)源SA水平或信號轉(zhuǎn)導發(fā)生變化的突變體）進行的研究報道甚少，而有關SA與ET在植物對干旱應答中的相互作用報道更少。本研究材料采用擬南芥野生型（wt）以及SA相關突變體（snc1、nahG、sid2和npr1-1）和ET相關突變體（ein2-1和ein

2、2-1/npr1-1），利用PEG模擬干旱脅迫，揭示內(nèi)源SA水平及信號轉(zhuǎn)導和ET信號轉(zhuǎn)導以及SA和ET雙重信號轉(zhuǎn)導在植物對干旱脅迫應答中的作用。本論文的主要研究結(jié)果如下：
　　從形態(tài)表型和干物質(zhì)積累判斷，供試植株耐受力由大到小為：snc1＞wt＞npr1-1＞sid2＞nahG＞ein2-1＞ein2-1/npr1-1。在PEG脅迫下，snc1的RWC并沒有隨PEG脅迫而下降，其它各基因型的RWC均呈下降趨勢，且具有劑量-效應關系

3、。從酶活和同工酶電泳結(jié)果看，除9％PEG的濃度脅迫外，所有供試基因型的SOD、POD和CAT活性均逐漸增強，且snc1、ein2-1和ein2-1/npr1-1的SOD和POD增幅較野生型大，而nahG和sid2以及npr1-1的增幅總體上小于野生型。當PEG濃度達到9%時，POD活性繼續(xù)增強，而大多數(shù)供試植株的SOD、CAT活性降低，這表明對SOD、CAT而言，該濃度達到了擬南芥在水培方式下可忍受的極限值。ein2-1/npr1-1的

4、SOD活性較ein2-1和npr1-1略強。隨著PEG脅迫濃度的升高，GsH、H2O2和MDA含量也逐漸增加。在無PEG時，snc1的GsH和H2O2含量比野生型略低外，其余植株均高于野生型，其中ein2-1、ein2-1/npr1-1及nahG和sid2較高。其中在高濃度脅迫下，所有供試植株MDA含量增幅最大，而snc1雖然在無PEG時MDA水平明顯高于其它突變株，但其增幅最小，可能是內(nèi)源SA組成型高積累引發(fā)了氧化傷害有關。ein2-

5、1/npr1-1的MDA絕對含量和相對增幅均最高。所有供試植株的葉綠素含量隨脅迫濃度增大而不同程度地降低。在正常條件下，ein2-1葉綠素含量最高，nahG、sid2葉綠素含量高于野生型，而snc1的最低，這表明過高的SA加劇了葉綠素的降解。snc1的葉綠素a/b值在各濃度PEG脅迫下是最高的，而nahG、ein2-1和ein2-1/npr1-1的相對較低。PEG脅迫濃度的加重明顯增加了脯氨酸和可溶性糖含量明，且呈劑量-效應關系。在相同

6、濃度PEG處理時，脯氨酸含量：npr1-1（nahG或sid2）＞wt＞snc1。ein2-1和ein2-1/npr1-1脯氨酸含量最高，增加幅度最顯著，但是其可溶性糖積累量均略低于野生型。
　　根據(jù)這些結(jié)果，本研究表明，內(nèi)源SA高積累加強了擬南芥植株對PEG脅迫的耐受性，而SA含量缺失或SA信號轉(zhuǎn)導阻斷以及ET不敏感突變則提高了擬南芥植株對PEG脅迫的敏感性；SA信號轉(zhuǎn)導阻斷和ET信號轉(zhuǎn)導阻斷在某些方面對擬南芥植株受PEG脅迫傷