小麥葉綠體過氧化物氧還酶基因TaBAS1的功能研究.pdf

1、小麥是重要的農作物，然而小麥屬于甜土植物，對高鹽的耐受性低，因此鑒定耐逆相關基因，并應用于小麥分子育種非常重要。實驗室前期，將小麥漸滲系耐鹽品種山融3號(SR3)及其親本濟南177(JN177)的全蛋白質組和葉綠體蛋白質組進行分析，發(fā)現了SR3的耐逆基礎是較強的氧化還原平衡維持能力，并且葉綠體與這個耐逆基礎密切相關。
　　本論文基于葉綠體和SR3耐逆基礎間的密切聯系，鑒定了一個在SR3和JN177間差異表達的氧化還原相關蛋白過氧化

2、物氧還酶2-Cys peroxiredoxin基因TaBAS1，開展了以下工作。
　　利用在擬南芥原生質體和煙草葉片中瞬時表達分析，發(fā)現TaBAS1定位于葉綠體。定量PCR分析顯示，TaBAS1能夠響應高鹽和氧化等脅迫，暗示它參與非生物脅迫應答通路。
　　為了驗證TaBAS1的生物學功能，我們構建了TaBAS1異源過表達擬南芥轉基因植株。結果顯示，在萌發(fā)以及幼苗階段，TaBAS1過表達株系均增強了對鹽脅迫的耐受性。鹽脅迫能夠

3、誘導滲透脅迫、ABA大量合成及ROS過度富集引起的氧化脅迫。TaBAS1過表達不改變擬南芥對滲透脅迫的耐受性及ABA的敏感性，但提高了對甲基紫精(MV)處理模擬的氧化脅迫。與野生型相比，TaBAS1過表達系中部分ROS清除酶編碼基因表達量增加，但鹽脅迫下ROS水平降低。結果顯示，TaBAS1通過增強ROS清除能力、提高氧化脅迫抗性來增強耐鹽能力。但是，TaBAS1過表達不增強對外源H2O2的抗性，暗示TaBAS1對不同ROS的抗性特異性

4、。
　　與野生型相比，TaBAS1過表達系中ROS產生相關酶NADPH氧化酶(NOX)編碼基因表達上調;NOX抑制劑抑制NOX活性時，TaBAS1過表達系的耐鹽和抗MV誘導的氧化能力與野生型無顯著差異。結果表明，TaBAS1改變了ROS合成和清除相關酶組成的氧化還原平衡，并且TaBAS1的耐逆能力依賴NOX。
　　葉綠體中的2-Cys peroxiredoxin與NADPH依賴性硫氧還蛋白還原酶C(NTRC)可以發(fā)生相互作用

5、，是葉綠體氧化還原系統的核心組分。與野生型相比，正常條件下TaBAS1過表達系中NTRC表達無明顯變化，但NaCl和MV處理下表達量明顯較高。NTRC抑制劑抑制NTRC活性時，TaBAS1過表達系的耐鹽和抗MV誘導的氧化能力與野生型無顯著差異。結果表明，TaBAS1的耐逆能力依賴NTRC，并暗示TaBAS1可能和NTRC協同作用，改變了脅迫條件下葉綠體氧化還原系統，并進一步影響了整個細胞的氧化還原穩(wěn)態(tài)，提高耐鹽能力。
　　綜上，我