巴西橡膠樹乳管細(xì)胞茉莉酸信號途徑相關(guān)環(huán)節(jié)重要基因的研究.pdf

1、在天然橡膠生產(chǎn)中有兩個(gè)事實(shí)：一是割膠促進(jìn)天然橡膠生物合成，二是乙烯利刺激能顯著增加天然橡膠產(chǎn)量。但乙烯利刺激不影響橡膠生物合成關(guān)鍵酶的基因表達(dá)，其增產(chǎn)效應(yīng)與延長排膠時(shí)間有關(guān)。所以，巴西橡膠樹乳管細(xì)胞合成天然橡膠的調(diào)控機(jī)制依然是天然橡膠生產(chǎn)中面臨的一個(gè)重大理論問題。最近，我們獲得初步證據(jù)表明外源茉莉酸能上調(diào)乳管細(xì)胞橡膠生物合成關(guān)鍵酶的基因表達(dá)，推測天然橡膠的生物合成主要受茉莉酸信號途徑調(diào)節(jié)。本文以巴西橡膠樹(Heveabrasiliens

2、isMullArg.)無性系7-33-97為材料，采用GC-MS以及生物化學(xué)和分子生物學(xué)有關(guān)技術(shù)，較系統(tǒng)地研究了橡膠樹乳管細(xì)胞中茉莉酸信號途徑中COI1蛋白與茉莉酸的物理結(jié)合以及割膠對膠乳茉莉酸含量和HbAOS1、HbCOI1、HbMYC1和HbLAP1四個(gè)基因表達(dá)的影響，得出如下實(shí)驗(yàn)結(jié)果： ①采用免疫沉淀技術(shù)、SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳技術(shù)(SDS-PAGE)和免疫印跡技術(shù)(Western-blot)技術(shù)，在膠乳的C乳清中檢測

3、到被擬南芥COI1的多克隆抗體專一性識別的一種蛋白質(zhì)，分子量約66.2kDa，與HbCOI1基因編碼的蛋白分子量相近。因此，這種蛋白質(zhì)應(yīng)該是膠乳中的COI1蛋白。采用基于免疫共沉淀的pulldown技術(shù)，證明了COI1蛋白與茉莉酸之間的物理結(jié)合。 ②Northenblot分析表明，割膠顯著上調(diào)乳管細(xì)胞中HbAOS1、HbCOI1和HbMYC1基因表達(dá)，表明割膠能激活乳管細(xì)胞茉莉酸信號途徑。但是，割膠顯著下調(diào)乳管細(xì)胞中HbLAP1

4、基因表達(dá)，表明HbLAP1可能是乳管細(xì)胞茉莉酸信號途徑的負(fù)調(diào)控因子。 ③采用GC-MS技術(shù)測定了開割樹和未開割樹乳管細(xì)胞中內(nèi)源茉莉酸的含量。結(jié)果表明開割樹內(nèi)源茉莉酸的含量是未開割樹的2.7倍，表明割膠顯著增加乳管細(xì)胞的茉莉酸水平。 以上結(jié)果說明，割膠促進(jìn)乳管細(xì)胞天然橡膠合成是通過激活茉莉酸信號途徑實(shí)現(xiàn)的，而HbLAP1是茉莉酸信號途徑的負(fù)調(diào)控因子。這些結(jié)果為進(jìn)一步研究乳管細(xì)胞榮莉酸信號途徑的分子機(jī)制以及橡膠生物合成的調(diào)控