论文部分内容阅读
碱性亮氨酸拉链bZIP转录因子(basic leucinezipper factor)普遍存在于动植物等真核生物中,在植物的生长发育、非生物胁迫应答及生物防御等过程中具有重要作用。本论文主要对玉米bZIP基因的表达与抗逆功能进行分析。 首先,利用Real-time PCR技术分析了15个玉米bZIP基因在于旱胁迫、植物逆境激素ABA处理、内质网应激反应诱导剂DTT处理下的表达情况。结果表明,干旱胁迫时,大多数基因的表达下调,其中,A亚族快速下调,C亚族慢速下调;ABA处理时,大多数基因在叶片中表现为快速上调模式,但在根中则存在较大的差异;DTT处理时,大多数基因的表达水平呈缓慢上调模式;另外,同时受ABA与DTT诱导的9个基因对ABA的响应均快于对DTT的响应。 其次,鉴于ZmbZIPc3、ZmbZIPf2和ZmbZIPf3三个基因的表达分别代表了对ABA和DTT诱导响应的三种类型,本文对这三个基因的过表达转基因拟南芥的表型进行了初步研究。结果发现,ZmbZIPc3和ZmbZIPf3过表达转基因拟南芥对渗透胁迫有较明显的抗性。另外,ZmbZIPc3过表达转基因拟南芥对NaCl胁迫有一定的抗性,而ZmbZIPf3过表达转基因拟南芥对碱胁迫有一定的抗性。ZmbZIPf2过表达转基因拟南芥在渗透胁迫下无明显表型,对盐胁迫敏感,而对碱胁迫有一定的抗性。 对ZmbZIPc3和ZmbZIPf3过表达转基因拟南芥叶片气孔开度的分析表明,ZmbZIPc3过表达转基因拟南芥叶片气孔开度在未处理时就比野生型小,干旱后变化不大;而ZmbZIPf3过表达转基因拟南芥叶片气孔在干旱后关闭明显更快,开度比野生型更小。另外,与野生型拟南芥相比,ZmbZIPc3和ZmbZIPf3过表达转基因拟南芥种子萌发和幼苗生长对ABA更敏感。 最后,对ZmbZIPc3和ZmbZIPf3在玉米不同组织器官中表达的特异性分析表明,ZmbZIPc3在玉米雄小穗和花丝部位表达最高,在叶片和根中表达量略低但相近;而ZmbZIPf3在根和雄小穗部位表达最高,其它部位较低。 从上述结果推测,ZmbZIPc3和ZmbZIPf3可能作为ABA信号中的正调控因子参与气孔调控等植物干旱应答反应,但它们在地上部和根中受ABA诱导表达模式的不同,反映其在ABA信号途径中可能受到组织特异性的精细调控。另外,ZmbZIPf3在细胞核、细胞膜和内质网中均有分布,推测其可能参与内质网应激反应,有助于维持逆境胁迫下蛋白质数量和质量上的平衡。