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《河北农业大学》 2010年
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两个拟南芥ACS基因在生物和非生物胁迫响应中的功能分析

韩雪丽  
【摘要】: ACC合成酶(ACC synthase, ACS)是生物体内乙烯合成途径中的限速酶,响应于各种生物或非生物胁迫,如病原菌侵染、伤害、极端温度等。本实验室构建ACS9基因RNAi表达载体,并获得了转基因株系,初步证明了ACS9基因与拟南芥抗病性相关。在此基础上,本研究利用ACS9基因的RNAi转基因株系和ACS6基因的T-DNA插入突变体,进行生物和非生物胁迫抗性试验、胁迫相关基因的RT-PCR分析,相关生理指标测定以及乙烯释放量测定,结果表明ACS6基因主要参与拟南芥抗病反应过程,ACS9基因主要与非生物胁迫反应相关。主要研究结果如下: 1.不同胁迫处理下萌发率及萌发后生长状况比较发现, acs6突变体和ACS9i-2植株对每种胁迫处理均较野生型敏感,突变体acs6萌发率最低,ACS9i-2次之; 150mmolL-1 NaCl胁迫培养基上,野生型萌发后存活率接近40%,而突变体acs6和ACS9i-2植株子叶黄化死亡;PEG6000胁迫培养基上生长状况无明显差异。 2.接种核盘菌72 h后, acs6突变体整个植株几乎全部腐烂死亡,野生型只有接种叶片或其临近叶片腐烂,ACS9i-2植株与野生型感病表型无明显差异;接种核盘菌后acs6突变体维持较低的SOD、POD、CAT活性、脯氨酸含量和相对较高的MDA的含量; 3.在盐胁迫条件下,野生型脯氨酸含量明显高于ACS9i-2植株,且差异显著。MDA含量呈上升趋势,但ACS9i-2植株MDA含量明显高于野生型,说明ACS9i-2植株膜脂过氧化程度比野生型拟高,膜伤害程度较重。200mmolL-1NaCl处理四周苗20 d,ACS9i-2植株叶片发黄和生长受抑制程度比野生型严重。 4.突变体acs6和ACS9i-2植株的离体叶片失水速率明显高于野生型,其中ACS9i-2植株失水速率最高;此外,10% PEG6000溶液处理48 h后,ACS9i-2植株细胞膜透性增加幅度高于野生型。 5. 42℃高温胁迫24 h后,生长两周的acs6突变体幼苗几乎全部枯死;胁迫48h后,生长四周的acs6突变体和ACS9i-2植株均全部萎蔫,野生型植株中心部位叶片仍为绿色。 6.接种核盘菌8 h时, acs6突变体和ACS9i-2植株中PDF1.2、PR3基因的表达量较之野生型都有不同程度的降低。植物遭受高盐等非生物胁迫时,胁迫标记基因P5CS1、RD29A被诱导表达,该类基因在acs6突变体和ACS9i-2植株中表达量也明显较野生型拟南芥低; 7.乙烯释放量测定显示,35d的ACS9i-2植株乙烯释放量最高,突变体acs6次之,野生型最低,而生长60d成熟植株中acs6突变体和ACS9i-2植株的乙烯释放量均与野生型相似。
【学位授予单位】:河北农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:Q943

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