擬南芥PIP14對抗病性的影響以及乙烯和赤霉素調(diào)控Hpa1Xoo信號傳導(dǎo)的研究.pdf

1、植物細胞膜嵌入蛋白質(zhì)(plasma membrane instrinsic protein，PIP)除了具有運輸H2O和CO2等小分子化合物的功能，還可以感受外源信號，包括病原物侵染或病原物分子的刺激。革蘭氏陰性植物病原細菌產(chǎn)生的harpin蛋白質(zhì)就是一類模式分子，它們有誘導(dǎo)植物抗病性、促進植物生長等有益作用。這些效應(yīng)取決于植物細胞質(zhì)膜受體對harpin的識別，識別引發(fā)植物激素和非激素信號傳導(dǎo)，賦予植物抗病性增強或生長加快的表型。關(guān)于植

2、物識別某種特定harpin蛋白質(zhì)的機制、后續(xù)信號傳導(dǎo)及參與作用的激素種類，目前還不完全清楚。因此，本文通過擬南芥atpip突變體篩選，發(fā)現(xiàn)AtPIP1;4對抗病性有調(diào)控作用，繼而研究了AtPIP1;4調(diào)控抗病性的機制。針對水稻白葉枯病菌(Xanthmonas oryzae pv.oryzae)產(chǎn)生的harpin蛋白質(zhì)Hpa1Xoo促進植物生長的作用，研究了乙烯和赤霉素參與調(diào)控的作用。從這兩方面進行研究，可以為今后深入探討PIP識別har

3、pin信號與后續(xù)信號傳導(dǎo)奠定基礎(chǔ)。
　　1.轉(zhuǎn)基因PIP1;4擬南芥對Pst DC3000抗病性防衛(wèi)反應(yīng)
　　有研究表明，水通道蛋白不僅具有運輸水分的作用，還可以選擇性的運轉(zhuǎn)一些小分子物質(zhì)如活性氧、氣體和一些小分子代謝物，而這些小分子物質(zhì)的轉(zhuǎn)運與植物生長發(fā)育、耐旱抗病等反應(yīng)相關(guān)。水通道蛋白在植物抗病反應(yīng)中起到什么作用，其作用的機制是什么目前還不是很清楚。利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將AtPIP1;4片段轉(zhuǎn)入擬南芥野生型Col-0植株內(nèi)，

4、并成功表達。此研究中，還篩選了atpip1;4突變體的純合體，并選用了CS879846做后續(xù)實驗。研究發(fā)現(xiàn)，在接種了Pseudomonas syringae pv.tomatoDC3000(PstDC3000)后，AtPIP1;4過表達植株表現(xiàn)抗病，而atpip1;4突變體表現(xiàn)感病。依據(jù)觀察胼胝質(zhì)沉積的結(jié)果，可以得出胼胝質(zhì)的沉積量與植物的抗病性呈正相關(guān)。因此，AtPIP1;4能夠調(diào)控植物的抗病防衛(wèi)反應(yīng)。
　　2.乙烯和赤霉素參與調(diào)

5、控HpalXoo信號的傳導(dǎo)
　　前人的研究表明，harpin蛋白可以激活植物的防衛(wèi)反應(yīng)信號通路的同時還可促進植物生長。Harpin在促進植物生長的過程中，需要哪些激素的參與，還不完全清楚。本文研究了Hpa1Xoo促進擬南芥生長和誘導(dǎo)擬南芥的生長相關(guān)基因EXP的表達時，乙烯和赤霉素對其反應(yīng)的影響。對擬南芥野生型進行Hap1Xoo處理，能夠促進植物生長和誘導(dǎo)EXP相關(guān)基因的表達;對乙烯和赤霉素功能缺失突變體(etr1-1，ga5-1)