擬南芥Annexin3響應(yīng)于干旱脅迫的初步研究.pdf

1、植物激素脫落酸(ABA)是控制植物水分含量和氣孔運(yùn)動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵的激素，在植物的逆境生理中發(fā)揮著重要的作用。保衛(wèi)細(xì)胞對(duì)ABA的響應(yīng)受一系列分子級(jí)聯(lián)反應(yīng)的激發(fā)，ABA與受體結(jié)合后，作用于負(fù)調(diào)控因子PP2Cs(顯著的是ABI1和ABI2)，激活蔗糖非酵解型蛋白激酶(SnPK2s)，最終導(dǎo)致保衛(wèi)細(xì)胞水分外流和氣孔關(guān)閉。微絲作為植物細(xì)胞骨架，是植物形態(tài)結(jié)構(gòu)的維持者和氣孔運(yùn)動(dòng)的最終執(zhí)行者。氣孔的運(yùn)動(dòng)伴隨著保衛(wèi)細(xì)胞微絲的重排，阻止微絲的解聚會(huì)抑制AB

2、A誘導(dǎo)的氣孔關(guān)閉。目前已發(fā)現(xiàn)多種包括微絲結(jié)合蛋白在內(nèi)的介導(dǎo)微絲重排的信號(hào)元件。
　　膜聯(lián)蛋白(Annexin)是一類多成員、多功能的可溶性鈣離子依賴的膜結(jié)合蛋白。研究表明動(dòng)物中Annexin在介導(dǎo)細(xì)胞骨架和生物膜的結(jié)合中起著橋梁作用，植物中Annexin在耐受逆境脅迫過(guò)程中起重要作用。根據(jù)前人的研究成果，擬南芥中AtANN1和AtANN4彼此互作參與調(diào)節(jié)干旱脅迫和鹽脅迫的逆境生理，且qRT-PCR結(jié)果顯示干旱處理導(dǎo)致AtANN3的

3、表達(dá)量上調(diào)13倍左右。
　　本課題中，我們以模式植物擬南芥(Arabidopsis thaliana)為實(shí)驗(yàn)材料，以擬南芥Annexin3(AtANN3)為研究對(duì)象，對(duì)該基因的表達(dá)模式和功能進(jìn)行了初步探索:
　　(1)獲得了AtANN3的兩個(gè)T-DNA插入突變體ann3-1和ann3-2，并選取兩個(gè)表達(dá)量顯著升高的AtANN3超表達(dá)株系進(jìn)行干旱脅迫處理。
　　(2)為了研究AtANN3的表達(dá)模式，構(gòu)建了pAtANN3∷

4、GUS表達(dá)載體。GUS組織化學(xué)染色分析表明，AtANN3在保衛(wèi)細(xì)胞和7d幼苗中表達(dá)量較高（與網(wǎng)站預(yù)測(cè)結(jié)果一致），推測(cè)AtANN3可能參與氣孔運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)。
　　(3)用mCherry標(biāo)記AtANN3、GFP-ABD2-GFP標(biāo)記actin，發(fā)現(xiàn)兩者存在共定位，由此推測(cè)AtANN3與微絲存在相互作用，AtANN3可能參與調(diào)節(jié)微絲的動(dòng)態(tài)變化。
　　(4)失水實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明AtANN3的超表達(dá)植株對(duì)干旱脅迫的耐受力明顯低于野生型，表現(xiàn)

5、出對(duì)干旱脅迫的超敏感性，并且AtANN3超表達(dá)植株離體葉片失水速率明顯快于野生型。然而突變體植株與野生型擬南芥沒(méi)有明顯差異。
　　(5)正常條件下AtANN3超表達(dá)植株與野生型植株氣孔開(kāi)度的大小基本一致，而ABA處理后AtANN3超表達(dá)植株葉片氣孔的關(guān)閉速度明顯低于野生型植株，表現(xiàn)為對(duì)ABA敏感性降低。
　　(6)在AtANN3超表達(dá)植株和野生型植株中，分別對(duì)ABA信號(hào)通路中的兩個(gè)關(guān)鍵因子AtABI1和AtABI2進(jìn)行了表達(dá)