胡杨耐受盐胁迫分子机制初步研究

摘要

杨柳科杨属的胡杨(Populus euphratica Oliv)具有极强的耐受干旱和盐渍的能力。关于它耐受盐胁迫的生理特征有大量报道，而对其抗盐的分子机制鲜有报道。本文通过对胡杨PESOSl(Populus euphratica Salt Overly Sensitive 1)基因的功能鉴定分析和表达特性研究，结合胡杨在盐处理下不同器官离子浓度变化的研究，对胡杨的耐受盐胁迫分子机制进行了探讨，结果如下： 将PESOSl转入大肠杆菌突变体 EP432(EcNhaA和EcNhaB均缺失)菌株，结果表明 PeSOS1可显著恢复突变菌株对高盐的敏感性，与阴性对照相比，在200m mol/L NaCl胁迫下，转基因细菌中Na<'+>离子含量有所降低，K<'+>含量明显增加，K<'+>/Na<'+>增加较多。说明PESOSl基因具有与大肠杆菌 Na<'+>/H<'+>逆向转运蛋白基因相似的功能。 半定量 RT-PCR分析结果表明，在200 mM NaCl处理下，PeSOS1的转录水平迅速增加，并且随着处理时间的增长而升高。使用制备的特异性 PESOS1抗体进行 Western-blotting分析，表明PeSOS1蛋白在没有处理时有一定的微量表达，而用200 mM NaCl处理 24 h和48 h的胡杨叶和根中，PeSOS1蛋白的表达量增加较多，而在茎中表达增加不明显。说明PeSOS1的表达受盐诱导，并且有一定的组织特异性。 为了确定PeSOS1蛋白在细胞内膜结构上的分布，提取胡杨的质膜和液泡膜，使用特异性PeSOS1抗体进行免疫杂交实验。结果表明在质膜微囊中能检测到PeSOS1蛋白分布，而在液泡膜微囊中检测不到。说明我们研究的胡杨 Na<'+>/H<'+>逆向运转蛋白是一个定位于质膜的通道蛋白，这结果跟同源性分析的结果一致。 盐胁迫下胡杨根茎叶离子相对含量测定和PeSOS1在植株内的表达特异性分析表明，在更需要保证相对较低的 Na<'+> 离子含量和保持 K<'+>/Na<'+>稳定的叶片和根中，PeSOS1的表达较多，说明其作为外排 Na<'+>离子的重要蛋白在胡杨耐受盐胁迫分子机制中有重要作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一部分研究背景

1.1胡杨与植物盐胁迫

1.2 Na+/H+逆向转运蛋白研究进展

1.3耐盐相关基因的表达调控

1.4本研究的目的意义

第二部分材料与方法

2.1植物材料

2.2待检测基因序列

2.3质粒、菌株

2.4酶与试剂盒

2.5试剂

2.6主要仪器

2.7 PeSOS1基因功能互补分析

2.8胡杨Na+/H+逆向转运蛋白基因的抗体制备

2.9胡杨Na+/H+逆向转运蛋白基因的表达特性研究

2.10胡杨叶片质膜和液泡膜提取

2.11 Western blotting分析

2.12胡杨根茎叶的离子测定

第三部分研究结果

3.1 PeSOS1基因功能互补分析

3.2 PeSOS1抗体制备

3.3胡杨PeSOS1蛋白基因在盐诱导下的表达分析

3.4胡杨根茎叶的离子测定

第四部分讨论

4.1胡杨Na+/H+逆向转运蛋白的功能互补研究

4.2胡杨Na+/H+逆向转运蛋白的诱导表达

4.3胡杨PeSOS1蛋白在细胞内的定位研究

4.4盐胁迫下胡杨根茎叶Na+，K+离子含量及K+/Na+比的变化

4.5结论

参考文献

硕士期间发表论文

致谢