论文部分内容阅读
乙烯响应因子(ERF)转录因子是植物中特有的一类转录因子,是AP2/ERF家族中一个亚家族。ERF转录因子能够通过识别GCC-box和DRE元件来调控下游基因的表达,根据下游功能基因所参与的生理活动来调控植物对于生物胁迫及非生物胁迫的应答反应。本研究首先从柽柳中获得了16个具有完整ORF的ERF基因序列,利用实时荧光定量PCR技术研究它们在高盐、干旱和ABA胁迫下的表达模式。结果表明,这些基因的表达在NaCl、PEG和ABA胁迫下都发生显著的差异表达,说明这些基因均可能参与植物对逆境的应答反应和ABA信号途径。在以往研究中,我们已经克隆了ThERF1,本研究对其进行进一步的研究。构建pROKⅡ-ThERF1-GFP融合表达载体,利用基因枪瞬时转化技术研究ThERF1的亚细胞定位。结果表明,ThERF1表达后定位于细胞核。对转ThERF1基因拟南芥进行抗逆能力分析。结果表明,在干旱和盐胁迫下,转基因植株的发芽率及生长情况均弱于野生型拟南芥,并且转基因植株体内的ROS水平和细胞膜破坏程度要高于野生型拟南芥;在干旱、盐和ABA胁迫下,通过对SOD活性、POD活性、MDA含量、叶绿素含量、相对电导率和H202含量生理指标的测定,发现ThERF1转基因拟南芥的SOD、POD活性及叶绿素含量均低于野生型拟南芥,而MDA、H2O2含量及相对电导率均高于野生型拟南芥;对转基因和野生型拟南芥中SOD和POD基因在干旱、盐和ABA胁迫下的表达分析发现,这些基因在转基因拟南芥中的表达量均明显低于野生型,说明ThERF1通过抑制SOD及POD基因的表达,导致转基因植株中的SOD和POD活性减少,使得ROS积累,膜质过氧化程度升高级细胞膜破坏,进而转基因植株对逆境胁迫敏感。从柽柳转录组中克隆到了7个与ThERFl同源的柽柳ERF基因,利用酵母双杂交技术研究ThERF1与这些ERF蛋白间的互作。结果表明,ThERF1不仅能与自身形成同源二聚体,还能与ThERF4、ThERF11和ThERF16形成异源二聚体发挥功能。分析ThERF1基因的启动子发现,其启动子中包含GCC-box、W-box和MBS这3个胁迫相关的顺式作用元件,利用酵母单杂交技术研究ThERFl基因上游能够识别这些元件的调控因子。结果表明,ThERF10能够特异性识别GCC-box, ThWRKY2和ThWRKY8特异性识别W-box, ThMYB2和ThMYB9特异性识别MBS。利用酵母单杂交,和构建effector和reporter载体,利用基因枪瞬时转化技术研究ThERF1识别的顺式作用元件,结果表明,ThERF1能够特异性地识别GCC-box和DRE元件。对NaCl处理下的转ThERF1基因和野生型拟南芥进行表达谱芯片分析。结果表明,在NaCl胁迫下,有461条差异基因,提示,这些基因可能是受ThERF1调控的下游基因。