论文部分内容阅读
盐胁迫是一种主要的非生物胁迫，而根系作为植物对盐胁迫环境的直接响应部位，其正常生长发育受到盐胁迫的直接抑制。赤霉素是促进植物生长发育的一种重要激素，同时也参与根系对盐胁迫环境的适应性生长过程。当植物处于高盐环境时，根系中活性赤霉素含量降低，延缓了赤霉素信号途径中生长抑制因子DELLA蛋白的泛素化降解，从而抑制根系的生长发育。根尖分生组织是维持和调节根系细胞分裂和伸长的重要部位，但在盐胁迫应答过程中，根尖组织细胞中是否存在调控内源活性赤霉素含量变化的途径及其分子机理如何仍不清楚。 植物细胞内最直接高效的一种活性赤霉素钝化途径是由GA2ox氧化酶催化的途径。通过芯片数据检索及qRT-PCR对拟南芥中已知的全部7个AtGA2oxs基因进行初步分析，发现在拟南芥根尖组织中AtGA2ox6基因转录受盐胁迫高丰度诱导，其转录本占所有AtGA2oxs基因转录的90％以上;进一步利用AtGA2ox6基因自身启动子驱动GUS和GFP报告基因的特异性分析表明，AtGA2ox6基因并不在拟南芥根尖表达，而一经盐胁迫处理，该基因在根尖中即被高丰度诱导表达。 利用AtGA2ox6两个不同插入位点的T-DNA缺失突变体及其基因回复材料进行基因功能研究，发现AtGA2ox6基因的缺失导致根尖伸长生长对盐胁迫表现出明显的抗性，表明AtGA2ox6在一定的程度上参与了拟南芥根尖伸长生长对盐胁迫的应答调控。 盐胁迫对植物根系生长发育的影响主要体现在抑制根尖细胞分裂及改变生长素运输分布等方面。盐胁迫能抑制拟南芥根尖分生组织细胞中与细胞分裂密切相关的CYCB1;1基因的转录表达，然而在AtGA2ox6基因缺失突变体背景下，CYCB1;1的转录表达受盐胁迫的抑制程度明显减缓;qRT-PCR的结果进一步表明，盐胁迫通过调控AtGA2ox6的转录表达还影响其它细胞周期相关基因的表达。然而与生长素信号的互作分析表明，AtGA2ox6可能并不参与盐胁迫对生长素运转分布信号通路的调控过程。 通过对AtGA2ox6亚细胞定位分析，发现AtGA2ox6定位在细胞核和胞质中，这种亚细胞定位特性与赤霉素受体蛋白一致，表明AtGA2ox6可能直接作用于受体蛋白周围的活性赤霉素。 此外，本论文还对实验室前期工作中所建立的利用表面等离子共振技术检测活性赤霉素的新方法进行了优化和完善。 综上所述，盐胁迫能诱导AtGA2ox6基因在拟南芥根尖细胞的特异性高丰度表达;AtGA2ox6具有与赤霉素受体蛋白一致的核质亚细胞定位特性，因此它可能会使得受体蛋白周围的活性赤霉素失活，这会影响活性赤霉素—受体—DELLA蛋白复合体的形成，由此实现盐胁迫对根尖细胞中赤霉素信号的调控，进而影响细胞周期相关基因的表达，抑制根的伸长生长。