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植物NADPH氧化酶又被称为呼吸爆发氧化同源蛋白(respiratory burst oxidase homologue,RBOH),它是一类以胞质中的NADPH为电子供体,将氧催化生成活性氧(Reactive OxygenSpecies,ROS)的氧化酶,作为植物“氧爆”发生的主要来源之一,它主要通过调节活性氧的产生,在植物生长发育、逆境胁迫和细胞信号转导中发挥作用。研究表明,植物NADPH氧化酶基因是一个多基因家族,不同的RBOH基因存在组织分布、基因表达情况的差异,并且执行着不同的功能。本实验以超强抗寒冬油菜陇油6号和抗寒性较弱的天油2号为材料,分析不同逆境条件下RBOHA/RBOHD基因的表达模式,研究在低温和盐处理条件下,MAP激酶信号转导途径、NADPH氧化酶及H2O2产生之间的交互作用和调控关系,以期为植物抵御非生物胁迫的作用机制补充新的理论依据。主要结果如下:1、陇油6号和天油2号油菜的RBOHA/RBOHD基因的表达没有组织特异性,在两种油菜的根、茎、叶和下胚轴中均有表达。2、用不同时段的低温(2℃)和盐(200 mM)以及不同浓度的ABA、H2O2和PEG处理陇油6号和天油2号油菜幼苗后,RBOHA/RBOHD基因的表达较对照均有不同程度的升高,并且陇油6号油菜中RBOHA/RBOHD基因的表达水平明显高于天油2号油菜。由此表明,RBOHA/RBOHD基因在油菜响应低温、盐、ABA、H2O2和干旱胁迫的过程中发挥了作用。3、用NADPH氧化酶抑制剂DPI、MPKK专一性抑制剂U0126和H2O2清除剂DMTU预处理后再分别进行9 h的低温或盐胁迫,其结果与单独低温或盐胁迫结果相比,陇油6号和天油2号油菜中RBOHA/RBOHD基因表达明显的降低。表明RBOHA/RBOHD基因的转录和MPK级联途径、H2O2之间存在交叉对话机制。4、分别测定了低温或盐胁迫下陇油6号和天油2号油菜H2O2、·OH含量和SOD、POD、CAT和APX抗氧化酶活性的变化。结果表明,不同时段的低温和盐胁迫处理不同程度的增加了H2O2和·OH的含量,并且伴随着SOD、POD、CAT和APX活性的升高。由此说明,油菜在受到低温和盐胁迫时,其体内活性氧含量升高,最终诱导抗氧化酶的活性的升高。5、用DPI、U0126和DMTU预处理后再进行9 h的低温或者盐处理,与单独的低温或盐胁迫相比,陇油6号和天油2号油菜中的H2O2、·OH含量和SOD、POD、CAT、APX抗氧化酶活性均有所下降。由此说明,在低温或盐胁迫过程中诱导产生的活性氧主要来源于NADPH氧化酶;MPK级联途径和内源H2O2参与了低温或盐胁迫诱导的活性氧含量和抗氧化酶活性的增加。以上数据表明,油菜RBOHA/RBOHD基因在非生物胁迫中发挥了重要的作用,低温和盐胁迫诱导了RBOHA/RBOHD基因的表达,产生H2O2并激活MPK,从而诱导抗氧化防御系统,以清除多余的ROS,活化的MPK再次激活RBOHA/RBOHD基因的表达,又增加了ROS的产生。因此H2O2、NADPH氧化酶和MPK级联系统之间存在一个交叉对话机制,它们三者共同发挥作用,从而减轻逆境胁迫对植物造成的损伤。