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植物激素作为植物生长过程中重要的调节物质,其在植物信号传导过程中的作用及对胁迫应答基因的调控是近些年来的研究热点。作为影响植物应激反应的重要物质,激素之间的相互作用逐渐被人们所关注。在早期研究中,本课题组从新疆沙冬青中克隆获得了一个肌醇半乳糖苷合成酶基因(AnGolS2),并证实AnGolS2是一个响应多种非生物胁迫的抗逆基因。但是,AnGolS2蛋白结构特点是否决定其抗逆功能,以及AnGolS2是否响应激素应答还并不清楚。因此,本研究在生物信息学分析中选择其他物种中已明确的响应低温应答的同源GolS蛋白与新疆沙冬青的AnGolS2蛋白进行比较,分析AnGolS2蛋白与其他物种的抗寒GolS蛋白在保守结构域,N-及C-端的差异对蛋白功能的影响及贡献;并通过其蛋白质三级结构的预测来探究AnGolS2蛋白结构特点与功能的关系。同时,运用QRT-PCR技术分析在不同激素诱导下,AnGolS2基因在植物不同部位的转录表达变化;通过分析AnGolS2基因启动子响应激素信号的顺式作用元件,构建了3种不同的启动子缺失片段植物表达载体,注射烟草叶片进行瞬时表达,并在不同激素处理后进行GUS蛋白染色实验,明确响应不同激素信号的顺式作用元件在AnGolS2基因转录表达中的作用。本研究所得实验结果如下:1.通过AnGolS2蛋白的生物信息学分析,我们发现:位于几种植物GolS蛋白N-及C-的非同源区对肌醇半乳糖苷合成酶基因功能的贡献较小。而位于AnGolS2蛋白25-300氨基酸的中间保守区,对肌醇半乳糖苷合成酶基因功能的贡献较大,这个区域不但包含了GT8家族的糖原蛋白保守结构域和两个功能基序,还是主要二级结构形成的区域,其对GolS蛋白的结构形成和稳定及其蛋白功能影响起到决定作用。2.在新疆沙冬青根系中,外源ABA、GA3及IAA能显著提高AnGolS2基因在根系中的转录表达,而外源ET却能显著抑制AnGolS2基因在根系中的转录表达。AnGolS2基因的表达不受MeJA和SA的影响。在新疆沙冬青茎中,外源IAA、MeJA和SA能显著提高AnGolS2基因在根系中的转录表达,外源的GA3会显著负调控AnGolS2基因在茎中的表达,而ABA和ET却不起作用。在新疆沙冬青幼叶中,除了SA外的其他5种激素都能够显著正向调控AnGolS2基因的表达。这表明在新疆沙冬青的不同组织中,不同激素对AnGolS2基因的转录活性影响不同。因此,这些结果说明AnGolS2基因的表达受激素含量及组织部位的影响。3.在正常条件下,GUS蛋白化学染色结果表明AnGolS2基因是一个低表达的基因。然而,在不同激素诱导下,含有不同顺式作用元件的AnGolS2启动子对下游报告基因的转录活性影响存在差异,并且这些激素之间还可能通过互作来影响AnGolS2基因的表达。这说明AnGolS2基因启动子上的这些激素应答元件可能通过影响AnGolS2基因的表达,在非生物胁迫下促进AnGolS2基因的转录来提高植株抗逆性。