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拟南芥MYB家族因子广泛参与植物代谢和激素的信号传导调节。然而,MYB转录因子是否参与在重金属胁迫响应的调控尚不清楚。在前期研究中,我们发现拟南芥MYB家族AtMYB50和AtMYB61两个基因的功能缺失性突变体atmyb50、atmyb61-1和atmyb61-2较野生型(WT)表现对铅耐受,而且AtMYB50和AtMYB61基因的表达被铅强烈抑制。 为进一步分析这两个基因在铅胁迫响应调控中的作用,本文运用功能获得性方法研究了这两个基因在铅胁迫响应中的功能。主要结果如下: (1)利用绿色荧光蛋白(GFP)分别标记这两个基因,观察了这两个基因编码的蛋白的亚细胞定位,结果发现这两个基因编码的蛋白均定位于细胞核。 (2)分别构建了35S::AtMYB50和35S::AtMYB61基因的表达载体,将其分别转入atmyb50和atmyb61-1突变体中,结果显示,在铅胁迫下,atmyb50和atmyb61-1互补突变株系对铅的耐受性恢复到野生型状态,表明atmyb50和atmyb61-1突变体对铅的耐受性是由AtMYB50和AtMYB61基因功能缺失造成的。此外,进一步将构建的35S::ATMYB50和35S::ATMYB61载体分别转入WT植株中,获得了35S::ATMYB50和35S::ATMYB61过表达株系。抗性分析发现,35S::ATMYB50和35S::ATMYB61过表达株系较WT表现更加敏感,表明AtMYB50和AtMYB61基因在铅胁迫响应中起着重要的调节作用。 (3)分析了在铅胁迫下35S::ATMYB50和35S::ATMYB61过表达株系、atmyb50/35S::ATMYB50和atmyb61-135S::ATMYB61互补突变株系及WT植株内地上和地下部分Pb含量,结果发现无论突变株系还是WT,其根部Pb含量均比地上部显著增加。在根部,35S::ATMYB50和35S::ATMYB61株系过表达株系根部Pb含量均大于WT,而atmyb50/35S::ATMYB50和atmyb61-135S::ATMYB61互补株系根部Pb含量与WT相近,但其地上部Pb含量差异不显著,表明35S::ATMYB50和35S::ATMYB61过表达转基因株系对铅的敏感性可能与铅含量增加有关。 (4)分析了正常和铅胁迫下野生型和35S::ATMYB50株系、互补突变株系中一个编码铅专一性运转泵的基因AtPDR12表达。结果显示,在铅胁迫下AtPDR12基因在野生型植株内表达量最高,而在过表达株系中表达量最低。这说明AtMYB50和AtMYB61基因可能负调节AtPDR12基因表达。 总之,所有这些结果表明,AtMYB50和AtMYB61转录因子可能通过负调节AtPDR12基因表达来调控铅的积累进而影响植物对铅胁迫的耐受性。