ERF类转录因子OPBP1的功能研究

摘要

乙烯应答因子(Ethylene Responsive Factors，ERFs)是植物特有的转录因子，具有一个保守的DNA结合域。ERF转录因子参与植物的发育、代谢、抗病、以及对高盐、低温、干旱等非生物胁迫相关的应答过程。近年对植物不同信号途径的研究表明，植物对胁迫的应答过程是一个多途径参与的复杂调控过程，对不同信号途径间相互作用的研究是当前植物抗逆研究的热点之一。 OPBP1是通过酵母单杂交的方法从烟草中获得的ERF类转录因子。Northern杂交及RT-PCR结果显示OPBP1可被病原菌烟草黑胫病菌和野火病菌，植物激素乙烯、茉莉酸甲酯，激发子隐地素，蛋白合成抑制剂环已酰亚胺以及NaCl诱导表达，这表明受多种因素诱导的OPBP1基因可能参与了植物生物胁迫和非生物胁迫应答过程，并且是一个早期表达的基因。通过OPBP1基因与绿色荧光蛋白基因的融合，分析表明融合的OPBP1蛋白能定位于细胞核。采用凝胶阻滞的分析方法，明确了原核表达的OPBP1蛋白可与含GCC盒的DNA序列特异结合。通过转基因烟草的研究证明超表达OPBP1提高了PR-5d和PR-1a基因的表达。超表达OPBP1基因的烟草植株增强了对烟草黑胫病和野火病菌的抗性，与之相反抑制表达OPBP1的反义植株，对这两种病原菌表现出更感病。在耐胁迫方面，增强表达OPBP1基因的烟草从种子萌发、幼苗发育一直到苗期，对盐胁迫的耐受性都有所提高，并且在盐胁迫后的恢复更快，表现为种子萌发数、保持绿叶的苗数以及生物量都较多；转基因烟草植株还增强了对紫外UV-B耐受性。相反，与野生型烟草比较，抑制表达OPBP1基因的烟草对外界胁迫更敏感。 另外，超表达OPBP1基因的水稻植株增强了对稻瘟病菌的抗性。超表达OPBP1基因水稻植株也提高了对盐胁迫的耐受性和受盐胁迫后的恢复能力、提高水稻对百草枯的耐受性。对基因的表达分析表明OPBP1基因的超表达能提高一些参与盐胁迫信号途径的下游的基因，例如：wsi18,OsNHX1，OsP5CS以及OsGSTu1的表达。 这些结果表明，作为转录因子，OPBP1可能同时参与了植物对生物胁迫和非生物胁迫的途径。但超表达水稻植株抗病性及对外界胁迫耐受性的提高，是否真正为OPBP1基因的生物学功能，还有待进一步研究。

目录

摘要

第一章文献综述

第二章OPBP1基本特性分析

第三章OPBP1基因的烟草转化和功能分析

第四章OPBP1基因的水稻转化与功能分析

4.4全文小结

参考文献

致谢