拟南芥乙醇脱氢酶ADH的抗病性功能研究

摘要

水稻的耐冷性研究对于水稻生产十分重要，研究表明冷调控关键蛋白OsICE1和OsICE2发挥着重要作用。最新的研究发现，茉莉素信号通路参与调控拟南芥的冷胁迫。然而目前，茉莉素信号通路调控OsICE1和OsICE2的分子机制，还不清楚。
　　本文以拟南芥的茉莉酸信号通路介导AtICE1、AtICE2调控冷胁迫为基础，探索茉莉酸信号通路调控冷调控关键蛋白OsICE1和OsICE2的分子机制。本文研究结果主要包括以下六个方面：（1）拟南芥AtICE1、AtICE2和水稻OsICE1、OsICE2进化上具有较高保守性。蛋白序列比对结果显示，四个ICE蛋白的bHLH结构域序列完全相同。系统进化树分析显示，四个ICE蛋白蛋白序列进化关系较近。（2）JA信号通路中，COI1为JA受体，拟南芥和水稻的COI1在进化上具有较高保守性。拟南芥AtCOI1与水稻OsCOI1a、OsCOI1b、OsCOI1c氨基酸序列比对以及构建系统进化树分析显示拟南芥和水稻的COI1进化上是保守的。（3）JA信号通路中，JAZ蛋白为受体COI1的底物，水稻OsJAZs和拟南芥JAZs进化上具有保守性。同源性分析显示，拟南芥参与冷胁迫的三个JAZs蛋白（JAZ1、JAZ4、JAZ9）与水稻的四个OsJAZs（OsJAZ1、OsJAZ3、OsJAZ4、OsJAZ10）氨基酸具有较大相似性。（4）水稻JA信号通路OsJAZ与OsCOI1相互作用。酵母双杂交实验表明，OsJAZ1能够与OsCOI1a、OsCOI1b、OsCOI1c互作。（5）水稻OsJAZs、OsICE1、OsMYBS3之间关系。酵母双杂交实验发现，OsJAZs家族与OsICE1不互作，但二者分别能够与MYB蛋白互作。推测可能存在OsJAZs家族与OsICE1竞争MYB蛋白，从而参与调控JA介导的水稻冷胁迫信号通路。（6）OsICE1、OsICE2的功能保守性研究。将水稻OsICE1、OsICE2基因导入拟南芥中构建超表达材料后进行冷胁迫表型分析，结果发现OsICE1/2-OE植株比野生型（Col-0）更加耐冷。同时，冷调控基因在OsICE1/2-OE植株中的表达量相对于野生型Col-0要高。上述结果表明水稻的OsICE1、OsICE2基因在拟南芥中也发挥了耐冷的功能，水稻的OsICE1、OsICE2基因与拟南芥的AtICE1、AtICE2功能保守。

目录

声明

第一章 前言

1.1乙醇脱氢酶ADH的功能

1.2植物系统获得性抗性

1.3植物的胁迫记忆

1.4本研究的目的与意义

第二章 研究材料与方法

2.1研究材料

2.2研究方法

2.3数据处理及分析

第三章 实验结果

3.1拟南芥ADH参与抗病性

3.2 ADH与SAR通路相关

3.3 ADH与拟南芥抗病性记忆相关

3.4 冷胁迫对拟南芥抗病性的影响

第四章 实验结论

4.1 ADH在SAR通路中的作用

4.2 ADH对拟南芥抗病性记忆的影响

4.3 冷胁迫对拟南芥抗病性的影响

第五章 讨论与展望

参考文献

在学期间的研究成果

致谢