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《浙江大学》 2006年
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ERF类转录因子OPBP1的功能研究

陈旭君  
【摘要】:乙烯应答因子(Ethylene Responsive Factors,ERFs)是植物特有的转录因子,具有一个保守的DNA结合域。ERF转录因子参与植物的发育、代谢、抗病、以及对高盐、低温、干旱等非生物胁迫相关的应答过程。近年对植物不同信号途径的研究表明,植物对胁迫的应答过程是一个多途径参与的复杂调控过程,对不同信号途径间相互作用的研究是当前植物抗逆研究的热点之一。 OPBP1是通过酵母单杂交的方法从烟草中获得的ERF类转录因子。Northern杂交及RT-PCR结果显示OPBP1可被病原菌烟草黑胫病菌和野火病菌,植物激素乙烯、茉莉酸甲酯,激发子隐地素,蛋白合成抑制剂环已酰亚胺以及NaCl诱导表达,这表明受多种因素诱导的OPBP1基因可能参与了植物生物胁迫和非生物胁迫应答过程,并且是一个早期表达的基因。通过OPBP1基因与绿色荧光蛋白基因的融合,分析表明融合的OPBP1蛋白能定位于细胞核。采用凝胶阻滞的分析方法,明确了原核表达的OPBP1蛋白可与含GCC盒的DNA序列特异结合。通过转基因烟草的研究证明超表达OPBP1提高了PR-5d和PR-1a基因的表达。超表达OPBP1基因的烟草植株增强了对烟草黑胫病和野火病菌的抗性,与之相反抑制表达OPBP1的反义植株,对这两种病原菌表现出更感病。在耐胁迫方面,增强表达OPBP1基因的烟草从种子萌发、幼苗发育一直到苗期,对盐胁迫的耐受性都有所提高,并且在盐胁迫后的恢复更快,表现为种子萌发数、保持绿叶的苗数以及生物量都较多;转基因烟草植株还增强了对紫外UV-B耐受性。相反,与野生型烟草比较,抑制表达OPBP1基因的烟草对外界胁迫更敏感。 另外,超表达OPBP1基因的水稻植株增强了对稻瘟病菌的抗性。超表达OPBP1基因水稻植株也提高了对盐胁迫的耐受性和受盐胁迫后的恢复能力、提高水稻对百草枯的耐受性。对基因的表达分析表明OPBP1基因的超表达能提高一些参与盐胁迫信号途径的下游的基因,例如:wsi18,OsNHX1,OsP5CS以及OsGSTul的表达。 这些结果表明,作为转录因子,OPBP1可能同时参与了植物对生物胁迫和非生物胁迫的途径。但超表达水稻植株抗病性及对外界胁迫耐受性的提高,是否真正为OPBP1基因的生物学功能,还有待进一步研究。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:S311

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