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植物在生长发育过程中会受到多种生物或者非生物逆境的影响,这些逆境不仅会影响植物的分布状况,在一定程度上也会决定植物的生存状态。在长期的进化过程中,植物形成了多种复杂的应答逆境机制以增强其适应性。植物体内的转录因子通过调控与生长发育、逆境应答及防御相关基因的表达进而影响植物的生存状态,是植物体内一种重要的调控方式。NAC转录因子与WRKY转录因子是植物中两个重要的转录因子超家族。本文初步研究了油菜(Brassica napus L.)NACa转录因子调控ROS累计及细胞死亡的机制及拟南芥(Arabidopsis thaliana)WRKYx转录因子在非生物逆境应答中的作用。实验室前期从油菜中成功克隆得到了基因BnaNACa,亚细胞定位实验表明BnaNACa定位于细胞核中,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析表明BnaNACa对冷害、脱落酸(Abscisic acid,ABA)及百草枯(Methyl viologen,MV)等非生物逆境都有响应。在本研究中,我们首先证实了BnaNACa为转录激活子。在烟草叶片中表达BnaNACa后,叶片出现类似超敏反应症状。邻苯二胺(3,3’-diaminobenzidine,DAB)染色及过氧化氢(Hydrogen peroxide,H2O2)定量实验显示在烟草(Nicotiana benthamiana)叶片中表达BnaNACa后,叶片中的H2O2不断累积,丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量也显著提高;接着,我们通过DNA梯状实验及末端脱氧核苷转移酶介导的脱氧尿苷末端标记(TUNEL)实验发现表达BnaNACa的烟草叶片中,核DNA片段化、叶绿素含量降低、电导率及花青素含量明显升高,实验表明BnaNACa的表达引起了烟草叶片细胞死亡。进一步利用qRT-PCR及双荧光素酶报告系统发现BnaNACa可激活活性氧(Reactive oxygen species,ROS)及防御相关基因的表达。此外,利用在拟南芥中异位表达BnaNACa后获得的诱导型过表达株系进行表型分析实验,初步发现BnaNACa可参与ABA处理后植物根的延伸发育及植物叶片衰老过程,但仍需进一步的深入验证。AtWRKYx是实验室前期研究中克隆得到的一个拟南芥WRKY转录因子基因,酵母转录活性分析实验表明At WRKYx为转录抑制子。通过qRT-PCR实验发现At WRKYx对冷害(4℃)、葡萄糖(4%Glc)、热害(37℃)、盐害(200 mM NaCl)、聚乙二醇8000(Polyethylene glycol 8000,12.5%PEG8000)及ABA(50μM ABA)等非生物逆境都有响应;我们利用AtWRKYx的T-DNA插入突变体atwrkyx进行的萌发水平表型分析实验表明atwrkyx早期的萌发率高于拟南芥野生型(Col-0);此外,双分子荧光互补(Bimolecular fluorescence complementation,BiFC)实验与酵母双杂交(Yeast Two-Hybrid,Y2H)实验表明At WRKYx可形成同源或异源二聚体。但是,关于AtWRKYx具体的功能鉴定与调控机制研究尚待进行。总之,我们的研究加深了人们对植物中NAC与WRKY两个转录因子家族基因在植物生长发育、逆境应答中的作用及调控机制的认识,为后续的研究工作奠定了基础。