论文部分内容阅读
植物激素乙烯不仅调控植物的生长发育,而且在植物对非生物胁迫的响应过程中具有重要作用。乙烯生物合成的限速酶是ACC合酶(ACCsynthase,ACS)。高等植物的ACS由多基因家族编码。模式植物拟南芥的基因组中有12个ACS的同源基因,其中ACS1、2、4、5、6、7、8、9和11编码ACC合酶。本课题对拟南芥各个ACS基因突变体进行了生长发育和逆境响应分析,初步确定了发育、环境等信号与特定ACS基因间的对应关系。
从ABRC(the Arabidopsis Biological Resource Center)和INRA(the Institut National de la Recherche Agronomique)订购了ACS2、4、7、8和9共5个拟南芥ACS的T-DNA插入突变体,对获得的纯合株系进行了表型分析。结果表明,在种子萌发过程中,ACS7基因突变提高了拟南芥种子的萌发速率,而ACS8基因突变则降低了种子的萌发速率。在幼苗生长过程中,ACS7基因突变促进了主根的伸长;此外,ACS2、4和7这3个基因突变促进了侧根的发生,而ACS8基因突变则抑制了侧根发生。
对突变体在渗透胁迫、盐胁迫条件下种子萌发过程进行动态分析,结果表明,ACS8和ACS9基因突变降低了种子对渗透胁迫和盐胁迫的耐受性,而ACS7基因突变则提高了种子对渗透胁迫以及盐胁迫的耐受性。ACS2和ACS4基因突变降低了种子对盐胁迫的耐受性,但对渗透胁迫耐受性没有明显影响。
对突变体进行高温耐受性分析发现,ACS2、4和9突变后幼苗对高温的耐受性略降低;ACS7基因突变显著增强了幼苗对高温胁迫的耐受性,ACS8基因突变则不改变幼苗对高温胁迫的耐受性。
以上结果表明,不同ACS基因在拟南芥生长发育调控,以及对渗透、盐和高温胁迫等非生物胁迫的响应中的作用各不相同。相应的分子机理有待深入研究。