擬南芥Annexin3響應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動的一個關鍵的激素，在植物的逆境生理中發(fā)揮著重要的作用。保衛(wèi)細胞對ABA的響應受一系列分子級聯反應的激發(fā)，ABA與受體結合后，作用于負調控因子PP2Cs(顯著的是ABI1和ABI2)，激活蔗糖非酵解型蛋白激酶(SnPK2s)，最終導致保衛(wèi)細胞水分外流和氣孔關閉。微絲作為植物細胞骨架，是植物形態(tài)結構的維持者和氣孔運動的最終執(zhí)行者。氣孔的運動伴隨著保衛(wèi)細胞微絲的重排，阻止微絲的解聚會抑制AB

2、A誘導的氣孔關閉。目前已發(fā)現多種包括微絲結合蛋白在內的介導微絲重排的信號元件。
　　膜聯蛋白(Annexin)是一類多成員、多功能的可溶性鈣離子依賴的膜結合蛋白。研究表明動物中Annexin在介導細胞骨架和生物膜的結合中起著橋梁作用，植物中Annexin在耐受逆境脅迫過程中起重要作用。根據前人的研究成果，擬南芥中AtANN1和AtANN4彼此互作參與調節(jié)干旱脅迫和鹽脅迫的逆境生理，且qRT-PCR結果顯示干旱處理導致AtANN3的

3、表達量上調13倍左右。
　　本課題中，我們以模式植物擬南芥(Arabidopsis thaliana)為實驗材料，以擬南芥Annexin3(AtANN3)為研究對象，對該基因的表達模式和功能進行了初步探索:
　　(1)獲得了AtANN3的兩個T-DNA插入突變體ann3-1和ann3-2，并選取兩個表達量顯著升高的AtANN3超表達株系進行干旱脅迫處理。
　　(2)為了研究AtANN3的表達模式，構建了pAtANN3∷

4、GUS表達載體。GUS組織化學染色分析表明，AtANN3在保衛(wèi)細胞和7d幼苗中表達量較高（與網站預測結果一致），推測AtANN3可能參與氣孔運動的調節(jié)。
　　(3)用mCherry標記AtANN3、GFP-ABD2-GFP標記actin，發(fā)現兩者存在共定位，由此推測AtANN3與微絲存在相互作用，AtANN3可能參與調節(jié)微絲的動態(tài)變化。
　　(4)失水實驗結果表明AtANN3的超表達植株對干旱脅迫的耐受力明顯低于野生型，表現

5、出對干旱脅迫的超敏感性，并且AtANN3超表達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有明顯差異。
　　(5)正常條件下AtANN3超表達植株與野生型植株氣孔開度的大小基本一致，而ABA處理后AtANN3超表達植株葉片氣孔的關閉速度明顯低于野生型植株，表現為對ABA敏感性降低。
　　(6)在AtANN3超表達植株和野生型植株中，分別對ABA信號通路中的兩個關鍵因子AtABI1和AtABI2進行了表達