JMJ706参与水稻氧化胁迫的表观调控机制研究

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zmdwfh2008
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高等植物为固着自养生物,感知环境变化并做出一系列应急反应对其一生而言是非常重要的。不依赖于DNA序列改变而引起遗传变异的表观修饰因子,如DNA甲基化、组蛋白修饰、小RNA、染色质重塑因子和组蛋白变体等,可以动态发生改变并灵活参与基因表达调控中。越来越多的研究表明表观修饰因子可以参与植物对多种逆境胁迫,如干旱、盐、冷、脱落酸(ABA)、高温和病原菌等的响应中,并在这些复杂的环境因素中调控基因表达。本课题针对我们课题组克隆的组蛋白去甲基化酶基因JMJ706在水稻适应非生物逆境胁迫中的功能进行研究。水稻公共数据库和我们的实验数据分析表明JMJ706参与干旱、盐、ABA和氧化胁迫的响应,我们进一步通过生理生化、遗传和分子生物学实验解析了JMJ706参与水稻氧化胁迫反应的分子机制,主要结果如下:1.JMJ706可以参与盐、干旱、ABA以及百草枯响应,其中对百草枯胁迫响应较显著。和野生型植株相比,jmj706突变体在种子萌发过程中以及四叶期无明显差异,但是在幼苗异氧阶段抗性显著。2.0.5μM百草枯处理jmj706发芽5天的幼苗后,jmj706突变体植株地上部分叶绿素总含量显著高于野生型,叶绿体结构较野生型完好。3.jmj706受百草枯处理后,水稻幼苗体内维生素C总含量以及SOD的活力显著提高,并且JMJ706不影响OsPAR1对百草枯的转运。4.jmj706发芽2周幼苗较野生型抗双氧水,双氧水胁迫后突变体第一完全叶中H2O2的积累减少;然而突变体种子发芽5天后的幼苗与野生型无明显差异。5.ROS清除酶相关基因受百草枯和双氧水胁迫的瞬时诱导。6.JMJ706间接调控OsCSD1和OsCSD5的表达使水稻幼苗期对百草枯和双氧水的敏感程度增加。
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