ROS对水稻幼苗根系生理和OsYUCs、OsPINs和OsCYCBs基因家族表达的影响
ROS、生长素和细胞周期是调节植物根系生长的重要因子。本实验以水稻（OryzasativaL.，中花11号)为材料研究了ROS对水稻幼苗根系生理和OsYUCs，OsPINs和OsCYCBs基因家族表达的影响。 1、ROS对水稻幼苗根系生理的影响 实验分析了H2O2、AT（CAT抑制剂）、DMTU（H2O2清除剂）、DDC（SOD抑制剂）和Tiron（O2??清除剂）处理对水稻根系生理的影响。结果显示，各种处理中细胞完整性的变化与ROS积累和分布的变化呈现出类似的规律。生长素调节ROS的产生。低浓度H2O2促进根系生长，高浓度或缺少H2O2都抑制根系生长。增加O2??（DDC处理）促进侧根生长。外源IBA能部分的恢复由于H2O2缺乏引起的根系生长抑制，说明ROS对水稻根系生长的调节与生长素有关。利用DR5-GUS转基因水稻分析显示，高浓度的ROS诱导生长素积累增加，低浓度的ROS使生长素积累减少，二者都影响生长素的分布。RNA水平分析（DRB处理，RNA合成抑制剂）显示，单一H2O2对生长素的调节与激活转录有关，AT对水稻生长素积累分布的影响与蛋白运输有关。 2、ROS对OsYUCs、OsPINs和OsCYCBs基因家族表达的影响 通过半定量RT-PCR，从转录水平上分析了不同水平的ROS在3个时间段（3、6和12h）内对OsYUCs、OsPINs和OsCYCBs基因家族表达的影响。结果表明，ROS对水稻根系中生长素基因OsYUCs和OsPINs的调节，既有正调控也有负调控。ROS对细胞周期基因（OsCYCBs）的表达多为负调控。同一处理在不同时间对基因表达的影响存在差异。实验进一步克隆了OsPIN1c和Oryza;CycB1;1基因的启动子，构建了pBI121-Pro-PIN1c-GUS和pBI121-Pro-CycB1;1-GUS融合表达载体并转入水稻。通过对转化愈伤组织的GUS活性检测发现，ROS诱导pBI121-Pro-PIN1c-GUS和pBI121-Pro-CycB1;1-GUS在水稻愈伤组织中的表达。用初期分化的愈伤组织进一步分析发现，pBI121-Pro-PIN1分布在幼芽中。 总结论：在水稻幼苗发育早期，ROS不同程度的参与了根系生长的调节，这种调节作用是通过调控生长素合成和运输及细胞周期基因的表达实现的。本研究表明，不同的ROS对生长素及细胞周期基因的表达调节存在差异，说明它们具有不同的信号传导途径，ROS通过和生长素信号途径交互作用对水稻的根系生长发育进行调节。我们的实验结果还表明，OsPIN1c和Oryza;CycB1;1基因在水稻根系和愈伤组织中表达有明显的差异，暗示这两个基因与水稻发育有关。
水稻;根系生理;生长抑制;愈伤组织
山东理工大学
硕士
生物化学与分子生物学
赵凤云
2013
中文
S511.01
99
2013-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）