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ROP(Rho-related GTPases from plants)蛋白作为高等植物体内广泛存在的一类GTP结合蛋白,是一类重要的信号分子,在植物的生长发育过程中起着重要的调控作用。利用抑制差减杂交分离香蕉果实采后差异表达基因时获得了一个香蕉ROP基因,将其命名为MaROP1。该基因具有一个完整的开放阅读框,编码196个氨基酸,具有保守的ROP结构域,Blastx表明该基因与其它物种的ROP基因的同源性较高。实验室前期结果表明,该基因在香蕉基因组中的拷贝数较低,在香蕉的根、球茎、叶、花、果实中差异表达且在香蕉球茎中的表达量最高。为了深入研究MaROP1基因对逆境和激素的应答,本实验构建了MaROP1基因的融合植物表达载体pCAMBIAl 302-MaROP1,通过根癌农杆菌EHA105介导的花序浸蘸法将pCAMBIA1302-MaROP1植物表达载体转化哥伦比亚生态型野生拟南芥,经过35ug/mL潮霉素筛选各代种子(T1-T3)获得了14个MaROP1转基因拟南芥纯合株系,southern杂交表明MaROP1基因已经整合到各转基因株系的基因组中,RT-PCR证实MaROP1基因在各转基因株系中转录水平上表达。利用其中5个经过Southern和RT-PCR鉴定的转基因株系进行盐、干旱等逆境处理和ABA.ACC处理。MaROP1转基因拟南芥与野生型相比对盐胁迫抵抗能力增强。在不同浓度的NaCl培养基上,MaROP1转基因拟南芥与野生型相比种子发芽率提高,200mM NaCl处理下野生型萌发率为23.42%,各转基因纯合株系发芽率在46.21%-79.76%之间。根长被抑制程度较低,150mM NaCl处理下,野生型平均根长为0.29 cm,各转基因纯合株系平均根长在0.57-0.79cm之间。对野生型和各转基因拟南芥成苗进行高盐胁迫后发现,MaROP1转基因拟南芥的存活率大于野生型,300mM NaCl处理14天后,野生型的存活率几乎为零,而各转基因拟南芥存活率均在30%以上。MaROP1转基因拟南芥与野生型相比对干旱胁迫抵抗能力增强。在不同浓度甘露醇模拟干旱的培养基上,MaROP1转基因拟南芥与野生型相比种子发芽率提高,在400mM甘露醇培养基上野生型发芽率为23.12%,各转基因拟南芥发芽率在73.83%-85.00%之间。根长被抑制程度较低,在400mM甘露醇培养基中上野生型的根长几乎为零,而各转基因株系的根长仍然在1.00-1.42 cm之间。对野生型和各转基因拟南芥的离体叶片进行失水率测定发现,野生型离体叶片失水率明显高于各转基因株系,第240min时,野生型失水率为38.07%,而各转基因株系叶片离体失水率在22.04%-29.43%之间,说明各转基因拟南芥离体叶片在干旱胁迫下保水能力较高。对野生型和各转基因拟南芥进行干旱胁迫后发现,MaROP1转基因植株的存活率大于野生型,野生型的存活率为16%,而各转基因株系存活率在35%-65%之间。MaROP1转基因拟南芥与野生型相比降低了对ABA的敏感性。种子在胚胎萌发后期,产生大量内源ABA抑制种子萌发,本实验将刚收获的野生型和各转基因拟南芥播于MS培养基上,不经春化,按时间梯度统计萌发率,观测内源ABA对种子休眠的影响,结果发现各转基因拟南芥与野生型相比萌发速率较快,说明内源ABA对MaROP1转基因拟南芥的抑制作用低于野生型。外源ABA抑制种子萌发,在不同浓度外源ABA的处理下,各MaROP1转基因拟南芥种子发芽率均大于野生型,在5uMABA培养基上,野生型萌发率为38.77%,各转基因株系发芽率在54.62%-70%之间。在不同浓度外源ABA的处理下垂直培养和平放培养野生型和各转基因株系均表明,外源ABA对各转基因株系根长和生长速率的影响均比野生型小。