论文部分内容阅读
AP2/ERF转录因子属于植物特有的一类庞大的转录因子家族，在植物的生长发育和响应环境刺激过程中起到了重要作用。本文中，我们克隆得到一个含有AP2/ERF保守结构域的基因OsERF86，通过同源比对发现，该基因属于AP2/ERF亚家族，与已报道的部分AP2/ERF基因同源关系较远。亚细胞定位结果表明，OsERF86蛋白主要定位在细胞核中，只有少量存在于胞质和细胞膜中。酵母单杂交和EMSA结果表明，OsERF86蛋白能够结合GCC-box。双荧光素酶报告基因检测结果显示，该基因能够抑制转录激活元件的激活作用。通过定量PCR和GUS染色分析发现，OsERF86基因在水稻的小苗、叶鞘和叶中均高表达，且主要在各组织的维管束中表达，但在水稻小穗中表达量较低。利用定量PCR分析OsERF86在各种逆境和激素处理下被诱导表达的情况，实验结果表明OsERF86基因表达量受到NaCl、PEG、双氧水、茉莉酸、ABA、水杨酸及ACC的诱导而增加，但冷胁迫却能够抑制该基因的表达。表型分析发现，正常情况下，与野生型中花11相比，OsERF86过表达植株表型没有明显差异，但是幼苗期生长存在一定程度上的迟缓，而且过表达植株的百粒重相比野生型中花11显著降低。过表达OsERF86的植株在种子期和小苗期对ABA、NaCl的刺激更加敏感，对ACC不敏感。在过表达植株中，活性氧清除相关基因表达量明显降低，同时DAB染色表明，过表达该基因的植株中活性氧出现明显积累。综合以上研究结果表明，OsERF86可能通过调控植株体内活性氧清除相关基因的表达，调节细胞内活性氧水平，从而参与调节植物应对盐胁迫以及ABA、乙烯等的刺激。 在本论文的第二部分主要通过转录组分析了向重性弯曲前水稻地上部基部转录本的变化。目前的研究对重力的感受和反应机制尚不明确。为了鉴定在向重性反应中的重要基因及相应的信号途径，我们选取了水稻的地上部基部为材料，用基因芯片技术检测和分析受重力刺激0.5小时和6小时的材料中转录组的变化。比较水稻地上部基部的上下侧之间的转录本的表达情况，发现在重力刺激0.5小时后，有167个转录本发生显著变化，而在重力刺激6小时后，有1202个转录本发生显著变化。在这些转录本中，有48个转录本在重力刺激0.5小时和6小时均发生了显著变化。有119个转录本仅在重力刺激0.5小时后发生变化，而1154个转录本仅在重力刺激6小时后发生显著变化。我们通过MapMan和 PageMan对这些显著变化的转录本进行分析。分析结果显示，受重力不对称调节的转录本涉及到各种激素信号、RNA的转录、代谢途径和细胞壁相关途径。我们对鉴定出来的涉及到向重性反应的转录本潜在功能进行了讨论。我们结果表明，在发生向重性弯曲前，水稻地上部基部受诱导的转录本表达的差异，可能是导致后面向重性反应的原因。