擬南芥響應(yīng)多環(huán)芳烴（菲）脅迫基因的差異表達(dá)與功能分析.pdf

1、多環(huán)芳烴(PAHs)污染是全球面臨的一個(gè)嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。隨著社會(huì)工業(yè)化進(jìn)程的加快，特別是石化燃料的大量使用，PAHs污染已經(jīng)達(dá)到了非常嚴(yán)重的程度。由于其能引起癌癥、組織細(xì)胞突變等許多人類(lèi)健康問(wèn)題，而引起人們的高度關(guān)注。植物能從大氣、土壤中吸收PAHs，并最終起到修復(fù)環(huán)境的作用。然而，植物在分子水平上對(duì)PAHs的脅迫響應(yīng)機(jī)制尚缺系統(tǒng)研究。本研究選用擬南芥幼苗為材料，以PAHs(菲)等為研究對(duì)象，在研究了PAHs(菲)對(duì)擬南芥脅迫響應(yīng)緊密相

2、關(guān)的特異蛋白基礎(chǔ)上，應(yīng)用熒光定量PCR技術(shù)分析擬南芥響應(yīng)PAHs(菲)脅迫基因在RNA轉(zhuǎn)錄水平上的差異表達(dá)情況，為研究植物對(duì)PAHs(菲)脅迫的應(yīng)答及調(diào)控機(jī)制、為了解PAHs(菲)的信號(hào)傳導(dǎo)途徑提供一定的科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下： 不同時(shí)間PAHs(菲)脅迫下，鑒定的29個(gè)差異表達(dá)蛋白質(zhì)編碼的基因在轉(zhuǎn)錄水平上的表達(dá)都呈現(xiàn)出顯著的差異。其中23個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因在脅迫過(guò)程中表現(xiàn)出上調(diào)趨勢(shì)，6個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因在脅迫過(guò)程中表現(xiàn)出為下調(diào)

3、。信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白及甲基化酶類(lèi)編碼的基因的表達(dá)差異反映出PAHs(菲)脅迫過(guò)程中植物核苷二磷酸激酶(At4g11010)及鳥(niǎo)嘌呤核苷酸結(jié)合蛋白(G蛋白，At1g18080)參與了細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳遞，并通過(guò)胞嘧啶甲基化或去甲基化來(lái)調(diào)控相關(guān)基因的表達(dá)或沉默以積極的響應(yīng)及防御菲脅迫，脅迫24 h時(shí)響應(yīng)達(dá)到高峰?；钚匝跸嚓P(guān)蛋白、植物防御蛋白等防衛(wèi)相關(guān)蛋白的編碼基因表達(dá)量除了在脅迫24 h時(shí)響應(yīng)達(dá)到峰值外，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，脅迫48 h時(shí)57％的防衛(wèi)相關(guān)

4、蛋白基因表現(xiàn)出第二個(gè)響應(yīng)高峰。光合作用、糖分解代謝及氨基酸合成等代謝相關(guān)蛋白編碼基因的表達(dá)量在脅迫24 h時(shí)也表現(xiàn)出顯著的峰值，反映出植物雖然在脅迫24 h內(nèi)通過(guò)加快光合作用、糖分解代謝及氨基酸的合成來(lái)積極響應(yīng)菲脅迫，但隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，光合作用、糖分解代謝及氨基酸的合成等代謝在RNA水平上開(kāi)始受到一定程度的抑制。 此外，本研究還試圖從基因失活與激活兩方面研究這些差異表達(dá)基因的功能。以T-DNA插入失活突變體為材料，研究了差異