【摘 要】
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蒙古柳（Salix linearistipularis）是一种多年生木本植物,生长于苏打盐碱土壤地区,具有很强的耐盐碱能力。红素氧还蛋白（Rubredoxin,RUB）是一类定位于叶绿体类囊体膜上的铁硫蛋白。RUB参与SOR超氧化物还原、光合系统的组装和修复、SOS信号转导途径,以及ROS清除等途径,但是其应答盐碱胁迫的分子机制并不清楚。我们利用生理学与分子遗传学策略对蒙古柳Sl RUB基因的盐碱
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蒙古柳（Salix linearistipularis）是一种多年生木本植物,生长于苏打盐碱土壤地区,具有很强的耐盐碱能力。红素氧还蛋白（Rubredoxin,RUB）是一类定位于叶绿体类囊体膜上的铁硫蛋白。RUB参与SOR超氧化物还原、光合系统的组装和修复、SOS信号转导途径,以及ROS清除等途径,但是其应答盐碱胁迫的分子机制并不清楚。我们利用生理学与分子遗传学策略对蒙古柳Sl RUB基因的盐碱应答功能进行分析,研究结果主要包括:对RUB蛋白进行系统进化树和同源蛋白氨基酸序列比对分析发现,不同物种的RUB蛋白都具有4个保守的半胱氨酸位点,并且它们可以形成两对二硫键。利用分子生物学手段将Sl RUB蛋白Rubredoxin结构域中保守的Cys位点突变成Ala,使其失去形成二硫键参与氧化还原的能力。Cys位点突变之后并不会影响Sl RUB蛋白在叶绿体中的定位。对转Sl RUB基因拟南芥幼苗的生长表型分析表明,Sl RUB蛋白促进莲座叶生长、抽薹,Cys200-Cys225这对二硫键与Cys203-Cys222相比,可能具有更重要的作用。在盐碱胁迫条件下,过表达Sl RUB拟南芥幼苗种子萌发率和叶绿素含量均升高。Bi FC分析表明Sl RUB与At D1相互作用,这暗示着在过表达Sl RUB拟南芥中Sl RUB可能通过调节光合作用来增强幼苗耐盐和耐氧化能力。此外,DAB和NBT染色表明,突变体植株中ROS积累较多,过表达Sl RUB基因拟南芥体中ROS积累低于野生型植株,回补Sl RUB植株中ROS积累也少于突变体。Cys200-Cys225这对二硫键可能在ROS清除途径中发挥更重要的作用。由此推测Sl RUB可能通过清除ROS提高植物耐盐性。上述结果为深入理解盐生木本植物蒙古柳Sl RUB在盐碱应答过程中的功能提供了重要信息。
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