乙烯與脫落酸對(duì)HrpN-,Ea-促進(jìn)植物生長(zhǎng)過(guò)程的調(diào)控作用.pdf

1、Harpins是由革蘭氏陰性植物病原細(xì)菌產(chǎn)生的一類蛋白類激發(fā)子，目前研究較多的有薔薇科植物火疫病的病原細(xì)菌Erwinia amylovora產(chǎn)生的HrpNEa和水稻白葉枯病菌Xanthomonas oryzae pv. oryzae的HpaGXoo。當(dāng)外源使用時(shí)，harpins可以誘導(dǎo)多種植物抗病、抗蟲(chóng)、耐旱、促進(jìn)植物生長(zhǎng)，乙烯信號(hào)傳導(dǎo)因子EIN2和脫落酸(ABA)信號(hào)傳導(dǎo)因子ABI2對(duì)harpin誘導(dǎo)的植物生長(zhǎng)和對(duì)于耐旱性起關(guān)鍵調(diào)控作

2、用。但是，harpins是否同時(shí)及如何同時(shí)行使這些功能，目前還不清楚。本文著重研究了乙烯和脫落酸對(duì)HrpNEa促進(jìn)植物生長(zhǎng)的調(diào)控作用；為深入研究乙烯和脫落酸信號(hào)傳導(dǎo)對(duì)植物生長(zhǎng)的交叉調(diào)控機(jī)制，產(chǎn)生了ein2 abi2雙突變體；為深入研究harpin信號(hào)在植物體內(nèi)傳導(dǎo)的機(jī)制，產(chǎn)生了表達(dá)HpaGxoo的轉(zhuǎn)基因擬南芥，并測(cè)定了轉(zhuǎn)基因植物的抗病防衛(wèi)反應(yīng)。 1.脫落酸和乙烯信號(hào)互作對(duì)HrpNEa誘導(dǎo)擬南芥根生長(zhǎng)的調(diào)控作用 用HrpN

3、Ea處理植物可以激發(fā)乙烯和ABA的產(chǎn)生，從而誘導(dǎo)植物生長(zhǎng)和對(duì)干旱的抗性。本文報(bào)道了乙烯和ABA兩種激素的相互作用可以介導(dǎo)由HrpNEa引起的在擬南芥上促進(jìn)根的生長(zhǎng)作用。野生型擬南芥的種子Columbia(Col-0)和Landsberg erecta(Ler-0)用HrpNEa溶液浸泡處理后在促進(jìn)乙烯和ABA水平升高的同時(shí)促進(jìn)根的生長(zhǎng)。當(dāng)溶液中混合有合成乙烯或者感知乙烯和ABA信號(hào)的抑制劑時(shí)，這些反應(yīng)會(huì)得到控制。HrpNEa影響植物根系

4、生長(zhǎng)的效應(yīng)同樣會(huì)在乙烯不敏感突變體etr1-1和ein5-1以及ABA不敏感突變體abi2-1中失效，我們的研究結(jié)果建立了乙烯和ABA信號(hào)與HrpNEa促進(jìn)根長(zhǎng)之間的相關(guān)性的一種機(jī)制。然而，當(dāng)施用HrpNEa于植物葉片時(shí)，乙烯信號(hào)可以在缺失ABA信號(hào)的情況下起作用的，這就表明在HrpNEa促進(jìn)植物生長(zhǎng)時(shí)，在植物的不同組織葉子和根系中存在不同的信號(hào)機(jī)制。 2.乙烯和ABA信號(hào)通路雙突變體的產(chǎn)生 乙烯是植物生長(zhǎng)發(fā)育最重要的內(nèi)

5、源信號(hào)，乙烯介導(dǎo)的植物抗病防衛(wèi)基本信號(hào)通路(Dangl and Jones，2001)對(duì)于植物的基本防衛(wèi)十分重要。逆境激素ABA調(diào)控了植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)過(guò)程中的許多重要事件，包括調(diào)節(jié)氣孔關(guān)閉(Finkelstein and Rock，2002)，抵抗逆境，促進(jìn)種子后熟和休眠等。在植物發(fā)育過(guò)程中，乙烯與ABA信號(hào)途徑之間大多表現(xiàn)為協(xié)同作用，高濃度ABA抑制乙烯的合成，為了研究在植物抗病信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的乙烯和ABA信號(hào)的上下游關(guān)系，以及解析

6、乙烯信號(hào)的關(guān)鍵因子EIN2和脫落酸信號(hào)的關(guān)鍵因子ABI2之間的聯(lián)系與作用，我們構(gòu)建了RNAi的沉默載體，轉(zhuǎn)化乙烯通路突變體ein2生態(tài)型植物，得到雙突變體功效的植物，檢測(cè)轉(zhuǎn)基因植物中ABI基因的表達(dá)，為以后的表型分析，生理生化鑒定以及深入研究植物在脅迫信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中的級(jí)聯(lián)關(guān)系提供了材料與依據(jù)。 3.HpaGXoo在轉(zhuǎn)基因擬南芥中表達(dá)誘導(dǎo)植物生長(zhǎng)和抗病性 我們將編碼HpaGxoo的基因hpaGXoo轉(zhuǎn)入擬南芥，發(fā)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)