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拟南芥WD-40重复蛋白AtARCA和AtAGB1对干旱胁迫信号响应机理的研究

闫诚  
【摘要】:利用植物生理学和分子生物学手段研究植物对干旱胁迫信号的感知和信号转导过程,从而最大限度地挖掘逆境条件下作物的生产潜力,提高作物的水分利用效率是当今植物科学研究领域中的一个重大课题。本文以拟南芥AtARCA和AtAGBl蛋白缺失突变体arca和agbl以及它们的野生型Col为研究材料,综合运用了土培法、溶液培养法、组织培养法、形态学观察法、ELISA分析技术以及其它一些生理生化指标测定的方法,从不同角度初步探讨了两种蛋白在响应干旱胁迫信号中的差异,为进一步的深入研究提供一些理论依据。研究结果表明: 1、利用生物软件模拟表明,AtARCA蛋白与AtAGBl蛋白在氨基酸序列与空间三维结构上具有相似性,两者均具有WD-40重复结构。 2、三供试拟南芥基因型在形态学结构上存在着一定的差异,其中arca和Col间差异不明显,而两者与agbl-2间形态学差异十分明显。三者在耐旱能力上存在着显著的差异,无论在土培或沙培条件下,arca突变体的耐旱能力最强,agbl-2突变体次之,Col耐旱能力最差。 3、三基因型拟南芥离体叶片失水速率存在着显著差异,Col的离体叶片失水速率明显高于arca和agbl-2,并与两者间存在着极显著的差异。arca和agbl-2间存在着显著差异。 4、三者在气孔密度和气孔长度上存在着一定的差异。气孔长度上,Colarcaagbl-2,且三者间存在着极显著差异;气孔密度上,agbl-2arcaCol,且agbl-2的与arca、Col间存在着极显著的差异,arca和Col间则没有明显差异。三者气孔对外源ABA的响应灵敏性存在着显著的差异,其中arca对外源ABA的响应最为灵敏,agbl-2次之,Col最小。 5、在土壤栽培条件下,叶片水势随着干旱处理进程不断下降,处理18天时,三基因型叶片水势arcaagbl-2Col,三者间存在着极显著差异。 6、土壤干旱后,叶片的气孔阻力随着干旱程度的加剧不断上升,不同基因型间存在着极显著差异。处理18天时,三基因型叶片气孔阻力arcaagbl-2Col。 7、干旱处理后叶片ABA的含量迅速升高,复水后叶片ABA含量又迅速降至


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