【摘 要】
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植物侧根发生能力可作为植物适应环境能力强弱的一种重要标志。在耐逆境植物紫茉莉（Mirabilis jalapa L.）根中已获得响应石油污染胁迫的甘露聚糖酶基因（Mir MAN）,转化拟南芥获得过表达植株（Mir MAN-OE）。本研究通过调查转化植株生长性状及侧根发育情况,并通过盐胁迫下该基因过表达植株的生理生化指标测定及耐盐适应性鉴定,解析了该基因提高植物盐胁迫适应的分子机制。本研究主要结果如
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植物侧根发生能力可作为植物适应环境能力强弱的一种重要标志。在耐逆境植物紫茉莉（Mirabilis jalapa L.）根中已获得响应石油污染胁迫的甘露聚糖酶基因（Mir MAN）,转化拟南芥获得过表达植株（Mir MAN-OE）。本研究通过调查转化植株生长性状及侧根发育情况,并通过盐胁迫下该基因过表达植株的生理生化指标测定及耐盐适应性鉴定,解析了该基因提高植物盐胁迫适应的分子机制。本研究主要结果如下:（1）通过观察和统计Mir MAN-OE和野生型（WT）拟南芥的生长形态相关指标发现:Mir MAN-OE拟南芥的莲座叶直径与根长显著高于WT;Mir MAN-OE拟南芥植株主根比WT增长2.667倍,侧根数量比WT增加4.727倍,根系平均直径增加1.611倍,显著促进了转Mir MAN基因拟南芥的主根伸长和侧根密度;Mir MAN-OE拟南芥植株内源激素测定表明参与侧根发育的生长素含量先比于野生型显著增多。（2）利用Mir MAN-OE和WT拟南芥,对其进行盐胁迫耐受性分析。在高盐150m M Na Cl胁迫处理下,与Mir MAN-OE拟南芥植株相比,WT植株叶片失水皱缩,叶片发黄,生长受到明显抑制。Mir MAN-OE拟南芥植株复水后存活率比WT提高了38%。（3）利用Mir MAN-OE拟南芥植株,对其进行盐胁迫耐受性分析。盐胁迫对Mir MAN过表达植株的根长和侧根的抑制作用相对较弱,表明在盐分胁迫下Mir MAN基因对侧根发育有积极作用;盐胁迫响应相关生理指标响应迅速,Mir MAN-OE拟南芥植株的SOD、POD与CAT抗氧化酶活性、可溶性糖含量均高于WT,而MDA与H2O2、O2-含量低于WT,可见Mir MAN通过影响上述生理指标提高了拟南芥对盐胁迫的耐受性。（4）进一步对短期盐胁迫下Mir MAN-OE拟南芥植株BR合成基因、IAA信号响应基因、盐胁迫响应基因以及侧根发育基因的转录分析,表明Mir MAN正调控BR合成基因DWF4基因表达以及响应IAA信号的ARF7和ARF19基因表达;Mir MAN促进细胞内快速响应胁迫基因RD29A高表达;Mir MAN促进侧根发育基因LBD16与LBD29的表达。综上结果表明,Mir MAN基因能提高植株对盐胁迫的耐受性,通过促进主根伸长,侧根密度增加形成适宜逆境的根系形态,以及通过部分抵消盐胁迫下对植株生长的抑制效应正调控紫茉莉对盐胁迫的耐受性。同时,Mir MAN基因可以作为植物盐分环境的耐受性筛选目标分子,进行耐受性早期鉴定;还可以作为揭示植物非生物逆境信号转导与侧根可塑性分子机制的重要靶基因,可以进一步利用该基因,培育在非生物胁迫下具有更强韧性和改善根系构型的作物。
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