擬南芥AtPLC3和AtPLC4參與鹽脅迫應答的功能研究.pdf

1、植物響應鹽脅迫的信號轉(zhuǎn)導過程是一個巨大而復雜的網(wǎng)絡，目前有很多關(guān)鍵的信號組分有待深入認識。肌醇磷脂依賴的磷脂酶C(PI-PLC，以后簡稱PLC)是肌醇磷脂信號系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵酶，也是與植物耐鹽性相關(guān)的候選基因。該信號系統(tǒng)在動植物細胞的生長發(fā)育及介導胞外信號的跨膜傳遞中發(fā)揮著重要的作用，其作用的分子機制已經(jīng)成為目前研究的熱點。隨著2000年擬南芥基因組測序工作的完成，已分離并鑒定出21種不同的PLC和類PLC基因。研究不同PLC亞型基因參

2、與調(diào)節(jié)的生理過程，可以為PLC的功能研究和作用機制的探討提供重要的依據(jù)。通過基因改造為改良農(nóng)作物的耐鹽性狀提供理論基礎(chǔ)，進而為提高農(nóng)作物產(chǎn)量和改善鹽堿地區(qū)生態(tài)環(huán)境做出貢獻。 本研究以兩種擬南芥PLC亞型AtPLC3與AtPLC4的突變體為材料，利用反向遺傳學的方法，通過遺傳轉(zhuǎn)化、RT-PCR等分子生物學及組織化學分析并結(jié)合生理生化指標檢測等試驗手段，進行PLC參與調(diào)節(jié)植物耐鹽性的功能研究。 對購自SALK庫的擬南芥AtP

3、LC3與AtPLC4兩個亞型基因的T-DNA插入突變體進行篩選和鑒定。用Kanr平板篩選與PCR的方法結(jié)合鑒定得到了兩個亞型基因的T-DNA插入純合突變體，并用RT-PCR檢測了突變體中兩個基因表達情況，P3為缺失突變體，P4為超表達突變體。 利用不同NaCl濃度的MS培養(yǎng)基平板，分別檢測了P3和P4的萌發(fā)速率和幼苗存活率，發(fā)現(xiàn)P3和P4兩個突變體的萌發(fā)速率在NaCl處理條件下明顯快于野生型，在100mM NaCl濃度下，P3和

4、P4突變體的存活率均比Col的存活率高30％左右；進一步檢測了兩種突變體在鹽脅迫條件下脯氨酸、SOD、POD等含量的變化，發(fā)現(xiàn)兩種突變體脯氨酸上升的幅度小于野生型擬南芥，而SOD、POD活性水平均高于野生型。這些結(jié)果表明AtPLC3與AtPLC4亞型基因可能參與了擬南芥鹽脅迫響應的調(diào)節(jié)。 構(gòu)建了AtPLC3與AtPLC4兩個基因的組織定位和亞細胞定位轉(zhuǎn)基因表達載體，取得遺傳轉(zhuǎn)化的陽性植株，經(jīng)GUS染色和激光共聚焦顯微鏡觀察，結(jié)果