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植物表皮作为介于植物与自然环境之间的中间物质具有减少营养成分浸出和降低新陈代谢的作用。其表面覆盖的疏水蜡质则起到表面防水、保持干燥、减少短波辐射以及保护叶片免受积聚灰尘和菌类致死孢子的侵害。表皮蜡质主要由可溶性的超长链脂肪酸、烷烃、一级醇、二级醇、脂肪醛、酮类和酯类等组成。其蜡质组分与含量受多种环境因素影响。本试验以拟南芥野生型colambia、蜡质不同程度缺失突变体cer1、cer4、kcs1、cer6、cer10、cer3及cer20为试验材料,研究接种核盘菌、UV-B辐射增强和低温胁迫条件下,表皮蜡质含量、组分及蜡质晶体结构的变化规律;分析各逆境条件诱导表达的主要蜡质基因、特异性蜡质组分,从而为胁迫条件下蜡质生物学功能的进一步研究奠定基础。研究结果表明:1、病害胁迫下,拟南芥表皮蜡质各组分中烷、酮和次级醇含量减少,一级醇含量不变或增加。qRT-PCR分析结果表明,催化合成烷类物质的醛脱羰基酶基因CER1在接种核盘菌后表达量降低,而负责催化VLCFAs还原生成一级醇的脂肪酰-CoA还原酶基因CER4则增加。拟南芥表皮蜡质主要通过增加由酰基还原途径生成的一级醇、减少由脱羰基途径所生成的烷、次级醇和酮来响应病害胁迫。2、在增强的UV-B辐射下,拟南芥表皮蜡质组分中一级醇和醛含量普遍上升,酮和次级醇含量普遍下降。qRT-PCR分析结果表明,CER3、CER4、KCS1在紫外线辐射处理后表达量升高,UV-B辐射增强诱导了CER4基因的大量表达,使一级醇含量显著上升。CER1在UV-B辐射处理后表达量显著降低,可能导致了醛的积累及烷的减少。拟南芥植株可通过改变特定蜡质组分的分泌量来响应UV-B胁迫。3、低温胁迫下,拟南芥表皮蜡质积累明显,且主要通过增加烷类物质的含量来增加蜡质总量。qRT-PCR分析结果表明,低温诱导了CER1的强势表达,植株通过上调CER1的表达进而促进烷类物质的合成以响应低温胁迫。蜡质组分中烷含量的上升可能是蜡质响应低温胁迫的主要方式。4、低温、紫外线胁迫下,蜡质晶体结构呈片状熔融、片状结构增加具有普遍性,接菌胁迫下,蜡质晶体呈囊状凸起状。