γ-氨基丁酸對(duì)煙草乙烯合成基因及乙烯信號(hào)組分基因表達(dá)的調(diào)節(jié).pdf

1、γ-氨基丁酸(γ-Aminobutyric acid，GABA) 是一種非蛋白組分氨基酸，普遍存在于原核和真核生物中。在高等植物中，GABA是一種滲透物質(zhì)，參與植物對(duì)逆境脅迫的響應(yīng)。GABA也可以作為一種信號(hào)分子參與細(xì)胞內(nèi)多種基因的表達(dá)調(diào)控。有研究表明GABA可以促進(jìn)乙烯合成，但GABA如何參與乙烯的合成及其有關(guān)的信號(hào)途徑尚未可知。本研究以煙草(Nicotiana tabacum. SR1)幼苗為研究材料，以乙烯合成及其信號(hào)過(guò)程中的促分

2、裂原蛋白激酶基因（MAPK）、ACC合酶基因（ACS1）、ACC氧化酶基因（ACO1）、煙草II類受體基因（NTHK2）、煙草EIN3類基因（EIL3/4）為切入點(diǎn)，以乙烯合成途徑和信號(hào)途徑的抑制劑（CoCl2、AgNO3）來(lái)處理植物材料，以半定量RT-PCR技術(shù)，探討了GABA信號(hào)和這些基因表達(dá)的關(guān)系，以期明確GABA信號(hào)在乙烯合成和信號(hào)途徑中的作用。得到如下結(jié)果和結(jié)論： 1. 本研究通過(guò)半定量RT-PCR分析不同濃度的GAB

3、A對(duì)MAPK基因和ACS1基因表達(dá)的影響，發(fā)現(xiàn)1 mmol/L GABA可引起MAPK基因表達(dá)量的增加，10 mmol/L GABA能促進(jìn)ACS1基因的表達(dá)。表明較低濃度GABA(1mmol/L)引起細(xì)胞的生理效應(yīng)可能與MAPK途徑有關(guān)，而較高濃度GABA(10-100mmol/L)對(duì)細(xì)胞的生理效應(yīng)可能與乙烯信號(hào)有關(guān)。 2. 在GABA處理煙草6h、12h兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)，GABA都增強(qiáng)了煙草根中ACO1基因的表達(dá)量，進(jìn)一步表明GAB

4、A參與了煙草乙烯生物合成途徑。在不同組織器官中（葉和根），GABA對(duì)煙草幼苗ACO1基因的表達(dá)存在差異，表明煙草根和葉對(duì)GABA信號(hào)響應(yīng)的敏感性不同，這可能與葉和根對(duì)GABA的感知存在不同的響應(yīng)機(jī)制有關(guān)。 3. 用50 μmol/L CoCl2處理煙草幼苗，在6h、12h兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)都明顯抑制了煙草幼苗中ACO1基因的表達(dá)，用CoCl2與GABA共同處理煙草幼苗6h，GABA提高了ACO1基因的表達(dá)量，表明GABA緩解了CoCl2

5、 對(duì)煙草ACC氧化酶ACO1基因表達(dá)的抑制作用。 4. 在煙草的根中，GABA處理6h和12h對(duì)NTHK2基因(煙草II類乙烯受體基因)的表達(dá)有不同影響，6h時(shí)GABA增強(qiáng)NTHK2基因的表達(dá)。這一結(jié)果表明GABA信號(hào)參與煙草乙烯受體NTHK2的基因表達(dá)存在時(shí)間效應(yīng)；GABA可能作為信號(hào)分子通過(guò)促進(jìn)煙草乙烯受體NTHK2基因的表達(dá)而參與乙烯信號(hào)途徑。 5. 10 μmol/L AgNO3處理煙草幼苗6h，煙草EIN3類基