本文關(guān)鍵詞：擬南芥鋅指蛋白ZAT18參與響應(yīng)干旱脅迫機(jī)制的研究　出處：《中國(guó)科學(xué)院武漢植物園》2017年博士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：環(huán)境脅迫作為全球性威脅,影響著植物的生長(zhǎng)和繁殖,這些脅迫主要包括干旱、炎熱、霜凍、鹽堿和病蟲(chóng)害等。其中,干旱對(duì)植物的損害在所有非生物脅迫中占據(jù)首位。轉(zhuǎn)錄因子在不同脅迫中發(fā)揮非常最要的作用,鋅指蛋白屬于TFⅢ型轉(zhuǎn)錄因子,通過(guò)調(diào)控下游脅迫響應(yīng)基因使植物適應(yīng)逆境。本研究以野生型和轉(zhuǎn)基因ZAT18為材料,研究種子萌發(fā)及幼苗在干旱脅迫下的表型,通過(guò)RNA-seq數(shù)據(jù)初步探究ZAT18轉(zhuǎn)錄因子在干旱脅迫下干旱響應(yīng)的候選基因,研究結(jié)果如下:(1)表達(dá)分析發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)錄因子ZAT18定位于細(xì)胞核中,受多種非生物脅迫的誘導(dǎo)表達(dá),其中干旱和鹽脅迫較為明顯。ZAT18基因在植物的莖稈、莢果和葉片中大量表達(dá),在子葉、下胚軸和根部有少量表達(dá)。(2)比較分析了轉(zhuǎn)基因ZAT18植株和野生型Col的種子在鹽脅迫和滲透脅迫下的萌發(fā)情況。在正常條件下,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)轉(zhuǎn)基因株系的萌發(fā)率和野生型相比無(wú)明顯差別。但在125mM和150mMNaCl以及200 mM和300 mM甘露醇的條件下,轉(zhuǎn)基因植株的萌發(fā)率和子葉變綠值均顯著高于野生型。(3)通過(guò)對(duì)野生型和轉(zhuǎn)基因株系進(jìn)行蛭石模擬土壤干旱脅迫實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因株系表現(xiàn)出抗旱的表型。與野生型相比,轉(zhuǎn)基因株系具有更高的葉片含水量、POD和CAT的活性,較低的葉片失水率、電導(dǎo)率、丙二醛和H202的含量。同時(shí)突變體則表現(xiàn)出對(duì)干旱輕度敏感的表型,說(shuō)明在干旱脅迫中ZAT18起到正調(diào)控的作用。(4)RNA-seq數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),在干旱脅迫前后,受ZAT18調(diào)控的基因分別有423和561個(gè)。途徑富集分析表明,ZAT18在激素代謝、脅迫和信號(hào)中大量富集。推測(cè)干旱脅迫響應(yīng)的基因包括COR47,ERD7,LEA6,RAS1以及激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)的基因包括JAZ7和PYL5,可能作為ZAT18的候選靶基因參與干旱脅迫的響應(yīng)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院武漢植物園
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：Q945.78
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本文編號(hào)：1326112