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为了揭示乙烯在植物与环境相互作用过程中可能的生物学功能,本研究以拟南芥(Arabidopsis thaliana)的ein2-5、ein3-1、EIN3ox、eil1-1、EIL1ox、ein3-1/eil1-1六种乙烯突变体与Col-0野生型为研究对象,通过计算这些拟南芥乙烯突变体的成活率、莲座叶片数、花葶节数、花序数,测量它们的株高、莲座叶直径、莲座叶长宽、叶面积、生物量、土壤相对含水量、水势、游离氨基酸含量和可溶性糖含量等指标,对比研究它们在干旱和盐(NaCl)胁迫条件下的生长和形态学差异,氮代谢和糖代谢变化以及渗透调节能力差异。 研究发现,不同突变体的形态适应特点呈现显著差异。干旱和盐胁迫诱导成活率、叶片面积、花序、水势等生理指标发生显著变化,六种乙烯突变体的游离氨基酸含量和可溶性糖含量亦受到影响。与正常条件对比来看,拟南芥乙烯突变体在胁迫条件下,游离氨基酸和可溶性糖含量均有所增高,并且盐胁迫下的增高幅度比干旱胁迫是幅度大。乙烯突变体在干旱胁迫响应的功能动态平衡的过程中,重塑了原有的野生表型,带动了一系列生理变化。干旱胁迫中的乙烯突变体的水势值与对照相比明显降低;游离氨基酸含量和可溶性糖含量与对照相比均明显增加。盐胁迫实验是利用NaCl模拟盐胁迫条件,将乙烯突变体分别置于0mmol/LNaCl、100mmol/LNaCl和150mmol/LNaCl胁迫当中。从拟南芥整体植株的生长情况来看,随着盐浓度的增加,拟南芥的长势呈下降趋势。一系列的生理生化反应,说明了以下两方面问题:(1)随着盐浓度的增加,拟南芥受到的伤害也逐渐增加。(2)经过一定时间的盐处理,拟南芥可产生相应机制来减轻盐胁迫伤害。 在拟南芥突变体的分析过程中,我们发现这些突变体可以分为三组:(1) ein2-5,ein3-1和eil1-1;(2)EIN3ox和EIL1ox;(3) ein3-1/eil1-1,同一组中的突变体由于基因型的原因,有着相似的生理表现,氮代谢和糖代谢过程。这些结果表现出不同拟南芥乙烯突变体在干旱和盐胁迫这两种逆境生理环境下,依内源乙烯信号调节的差异所作出的不同渗透调节反应。同时表明,乙烯信号通过在拟南芥突变体内的表达,积极参与了植物形态塑造过程和抗胁迫渗透调节过程,与植物的抗逆性具有紧密的相关性。