铜胺氧化酶是催化多胺降解的一个重要的酶,同时它也催化活性氧产生。前人药理学和遗传学研究显示,铜胺氧化酶催化形成的活性氧参与了气孔运动、维管发育等多种生理过程,暗示铜胺氧化酶在植物生长发育以及响应外界刺激过程中起着重要的作用。拟南芥铜胺氧化酶家族有10个基因,但是,目前只是对其中极个别的有少量研究,而关于大多数铜胺氧化酶基因的表达及其功能并不清楚。为了进一步研究铜胺氧化酶家族基因的功能,本论文系统分析了拟南芥铜胺氧化酶家族基因在不同器官以及不同发育阶段的表达,同时分析了不同刺激对拟南芥气孔保卫细胞铜胺氧化酶家族基因表达的影响,结果如下:1.在12天龄幼苗中,CuAO1在根、下胚轴、叶中均有表达,但下胚轴和叶柄中的表达高于根和叶片,且在根、下胚轴、叶中维管组织的表达都高于周围其它组织。在5周龄的生殖阶段,CuAO1在花的萼片、花丝、柱头和花瓣维管组织中有明显表达。比较12天龄、3周龄和5周龄植株的根和叶中CuAOl的表达发现,随着拟南芥的发育,CuAO1在根和叶中的表达均呈上升趋势,且维管组织中的表达量始终高于周围组织。另外,在成熟的三周龄叶片中,CuAO1在叶片排水器及保卫细胞中均表达,且暗和乙烯生物合成前体物质1-氨基1-羧基环丙烷(ACC)处理能够显著诱导保卫细胞中CuAO1的表达。2.在12天龄幼苗中,CuAO2在根、下胚轴、叶中均有表达,下胚轴中的表达高于根和叶,且各器官中维管组织的表达皆高于周围组织。在生殖阶段,CuA02在花的萼片、花丝、柱头和花瓣维管组织中有明显表达。随着植物的发育,CuAO2在三周龄时根和叶中的表达均与12天龄时无明显差异,但到5周龄时,CuA02在根和叶中的表达量均呈下降趋势,但维管组织表达量仍高于周围组织。另外,在成熟的三周龄叶片中,CuA02也在叶缘的排水器中表达,在保卫细胞中不表达。但脱落酸(ABA)、ACC、水杨酸(SA)和暗处理均能极显著诱导CuAO2在保卫细胞中的表达。3.在12天龄幼苗中,CuAO3在根、下胚轴、叶中均有表达,但下胚轴和叶中的表达高于根;在根中,CuA03主要在根维管组织中表达,在周围组织几乎不表达;在下胚轴和叶中维管组织的表达均高于其它组织。在5周龄的生殖阶段,CuAO3在花器官中不表达。随着植物的发育,三周龄时,CuAO3在根中不表达,五周龄时,根中又开始表达,且在根维管组织中的表达高于周围表皮和皮层组织。三周龄时,CuAO3在叶中的表达量下降,仅在维管组织和叶表皮保卫细胞中表达,五周龄时,叶维管组织及周围组织的表达量均重新上升。另外,在成熟的三周龄叶片中,CuAO3在排水器中不表达,在保卫细胞中表达。ABA、ACC、SA和暗均能显著诱导保卫细胞中该基因的表达。4.在12天龄幼苗中,CuAO4在根、下胚轴、叶中均有表达,下胚轴和叶中的表达高于根,且在根、下胚轴、叶中维管组织的表达量都高于周围其它组织。在花器官中,CuAO4仅在花丝、柱头和萼片的维管组织中有微弱表达。随着拟南芥的发育,CuAO4在根和叶中的表达均呈上升趋势,且维管组织中的表达量始终高于周围其它组织。在成熟的三周龄叶片中,CuAO4也在排水器中表达,在保卫细胞中不表达。ABA、ACC、SA和暗等处理也均不能诱导保卫细胞中CuAO4的表达。5.在12天龄幼苗中,CuAO5在根、下胚轴、叶中均有表达,下胚轴中的表达略高于根和叶,且各器官中维管组织的表达皆高于周围组织。在花器官中,CuAO5仅在花的萼片及柱头有较高表达。与12天龄幼苗相比,三周龄时CuAO5在根中的表达量上升,且在根尖的分生组织中的表达量显著高于周围组织,但到五周龄时,CuAO5在根中的表达量降低;在叶中,CuAO5的表达量随着发育时间的延长明显降低,三周龄和五周龄时,CuAO5只在叶缘的排水器和叶表皮的保卫细胞有较强的表达,在其它组织几乎不表达。另外,保卫细胞中CuAO5的表达受ABA、ACC、SA和暗等处理的诱导。6.在12天龄幼苗中,CuAO6在根、下胚轴、叶中均有表达,但下胚轴和叶中的表达高于根,且在根、下胚轴和叶中维管组织部位的表达都高于其它部位。在花器官中,CuAO6仅在柱头及萼片维管组织中有微弱表达。三周龄和五周龄时,CuAO6在根中不再表达;三周龄时,CuAO6在叶中的表达显著降低,仅在叶缘的排水器中表达,但到五周龄时CuAO6在叶片的叶肉组织和维管组织中均又表达,且维管组织中的表达高于叶肉组织。在成熟的三周龄叶片中,CuAO6在排水器中表达,在保卫细胞中不表达。ABA、ACC、SA和暗处理均不能诱导保卫细胞中CuAO6的表达。7.在12天龄、三周龄和五周龄的不同发育阶段,在各个器官或组织中均未检测到CuAO7的表达。ABA、ACC、SA和暗处理亦不能诱导保卫细胞CuAO7的表达。8.在12天龄幼苗中,CuAO8在根、下胚轴、叶中均有表达,但下胚轴和叶中的表达高于根,且在根、下胚轴、叶中维管组织的表达都高于其它组织。在花器官中,CuAO8在花的萼片、花丝、柱头、花瓣维管组织中均有明显表达。12天龄、三周龄和五周龄三个发育阶段相比,CuAO8在根中的表达量随发育阶段的延长逐渐上升;在叶中的表达量先下降再上升。另外,在成熟的三周龄叶片中,CuAO8也在排水器及保卫细胞中表达,且暗处理能显著诱导该基因在保卫细胞中的表达。9.在12天龄幼苗中,CuAO9在根、下胚轴、叶中均不表达;在花器官中,CuAO9仅在花的柱头及萼片维管组织有微量表达。随着植物的发育,CuAO9在根中仍不表达;但到三周龄和五周龄时,CuAO9在叶中有表达,且在叶片维管组织中的表达高于周围其它组织。在成熟的三周龄叶片中,CuAO9在排水器中有表达,在保卫细胞中不表达。ABA、ACC、SA和暗处理均不能诱导保卫细胞CuAO9的表达。10.在12天龄幼苗中,ATAO1在根、下胚轴、叶中均有表达,下胚轴中的表达高于根和叶,且各器官中维管组织的表达皆高于周围组织。在五周龄的生殖阶段,ATAO1在花器官的萼片、花瓣、花丝和柱头中均有表达。随着拟南芥的发育,ATAO1在根和叶中的表达均呈上升趋势,且维管组织中的表达量始终高于周围组织。另外,在成熟的三周龄叶片中,ATAO1在排水器及保卫细胞中均表达。SA处理能抑制保卫细胞中ATAO1的表达。