毛果楊PtrHox14和PtrHox52基因功能研究.pdf

1、同源異型-亮氨酸拉鏈(HD-ZIP)基因是植物同源異型結(jié)構(gòu)域HD基因中最豐富的家族，且為植物所特有。根據(jù)DNA-結(jié)合特異性、基因結(jié)構(gòu)、共同基序以及生理功能可將HD-Zips蛋白分為4個(gè)亞類:HD-ZipⅠ、HD-ZipⅡ、HD-ZipⅢ和HD-ZipⅣ。擬南芥中HD-ZipⅠ基因在植物的胚胎發(fā)生和去黃化中起到作用，同時(shí)在植物應(yīng)答ABA、水缺失、鹽脅迫和光條件改變時(shí)也起到重要作用，水稻、玉米中也鑒定出HD-ZipⅠ中參與非生物脅迫的基因。

2、在毛果楊中，Ptr Hox14和PtrHox52旁系同源基因?qū)儆贖D-ZipⅠ亞類中的γ類基因，同屬于這一類的還有OsHox22、OsHox24、AtHB7、AtHB12等，這些基因已被鑒定參與抗旱耐鹽脅迫。本文對(duì)毛果楊中PtrHox14和PtrHox5基因進(jìn)行初步的功能分析。
　　首先從毛果楊中克隆了PtrHox14和PtrHox5基因，并對(duì)其進(jìn)行亞細(xì)胞定位分析發(fā)現(xiàn)兩個(gè)基因都定位于細(xì)胞核中。利用網(wǎng)站PlantCARE和PLACE

3、對(duì)啟動(dòng)子分析發(fā)現(xiàn)，啟動(dòng)子中都有光應(yīng)答和干旱誘導(dǎo)的MYB結(jié)合位點(diǎn)，在PtrHox52啟動(dòng)子還含有ABA應(yīng)答原件(ABRE)原件，初步推測(cè)PtrHox14和PtrHox52基因可能與非生物脅迫和光應(yīng)答相關(guān)。在不同時(shí)間點(diǎn)(0h、3h、6h、12h和24h)對(duì)毛果楊不同組織（根、莖、葉、莖尖）在ABA、NaCl、Mannitol和SA脅迫下的表達(dá)模式進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)PtrHox14和PtrHox52在ABA、NaCl和Mannitol作用下除根

4、部表達(dá)變化不明顯外，其他組織中都發(fā)生顯著的上調(diào)表達(dá)。
　　通過花序浸染法獲得轉(zhuǎn)基因PtrHox5擬南芥，對(duì)其進(jìn)行ABA、NaCl和Mannitol脅迫處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)相對(duì)于其他處理，轉(zhuǎn)基因PtrHox5擬南芥的抗鹽性比較明顯。隨后對(duì)土培的野生型和轉(zhuǎn)基因擬南芥進(jìn)行鹽處理，通過葉片組織染色觀察葉片內(nèi)H2O2和O2-含量，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因擬南芥活性氧ROS含量低于野生型。同時(shí)，測(cè)量30 mM NaCl脅迫3d后的MDA含量及SOD、POD活性，

5、發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因中MDA含量低于野生型，氧化酶SOD和POD活性要高于轉(zhuǎn)基因型，這些結(jié)果表明過表達(dá)PtrHox5轉(zhuǎn)基因擬南芥可能通過啟動(dòng)抗氧化酶系統(tǒng)來提高耐鹽性的。
　　將PtrHox14和PtrHox52通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法分別轉(zhuǎn)入大青楊中，通過DNA和RNA水平篩選檢測(cè)分別獲得13個(gè)和5個(gè)過表達(dá)轉(zhuǎn)基因株系。對(duì)其進(jìn)行NaCl、Mannitol脅迫觀察根部和根上部生長(zhǎng)情況，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植株的生根和生長(zhǎng)發(fā)育要優(yōu)于野生型大青楊，初步表明過表達(dá)Pt