BIC1和BIC2参与调控拟南芥对ABA的响应

发布时间：2020-04-03 08:04

【摘要】：脱落酸(Abscisic Acid,ABA)作为五大类经典植物激素之一,调控植物生长发育的多个方面,如植物胚胎发生、种子萌发与休眠、营养生长、果实成熟等。同时在植物应对非生物胁迫以及生物胁迫中,脱落酸也发挥着重要的调控作用。有报道称,BIC1和BIC2在拟南芥隐花色素CRY1和CRY2的光激活和失活中发挥作用。但我们通过转录组测序,寻找功能未知的ABA响应基因时发现BIC1和BIC2的表达受ABA调控。本研究系统探究了BIC1和BIC2在调控拟南芥对ABA响应的作用。首先,我们通过RT-PCR检测这两个基因的表达,发现它们确实受ABA诱导。通过RT-PCR检测其在植物不同部位的表达,发现BIC1在茎生叶、花、荚果中的表达相对较高,BIC2在拟南芥根、茎、莲座叶、茎生叶、花、荚果部位均具有较高表达。通过构建GFP-BIC1和GFP-BIC2融合蛋白表达载体进行蛋白亚细胞定位分析,发现BIC1在核中有定位,BIC2是核定位蛋白。构建GD-BIC1和GD-BIC2融合蛋白进行原生质体瞬时转染,发现BIC1和BIC2具有转录激活活性。但BIC2转录激活活性高于BIC1。为了进一步探究BIC1和BIC2在植物对ABA响应中的作用。我们通过筛选获得这两个基因的T-DNA插入突变体材料bic1-1和bic2-1;同时也构建了BIC1和BIC2的CRISPR/Cas9载体,基因编辑获得BIC1和BIC2的单突变体材料bic1-2和bic2-2;以及双突变体bic1 bic2-1和bic1 bic2-2;通过构建BIC1和BIC2过表达载体进行植物转化,筛选获得BIC1和BIC2过表达植株。通过研究所获得的植物材料在种子萌发、绿苗率、下胚轴等方面对ABA的响应,探究了BIC1和BIC2调控拟南芥对ABA响应中的作用。结果显BIC1和BIC2的过表达转基因植株对ABA敏感性升高,说明BIC1和BIC2正向调控植物ABA的响应。
【图文】：

ABA的结构(引自[5])

信号转导通路

图 2ABA 信号转导通路 (引自[17])Figure 2 The model ofABAsignaling pathway (From [17])1.4 ABA 与植物胁迫抗性逆境会对植物的生长和发育造成压力甚至是迫害。ABA具有抑制植物生长、进叶片脱落、增加植物抗逆性等作用。同时，ABA在植物受到重金属胁迫、旱胁迫、热胁迫、盐胁迫、低温和辐射胁迫等作用中发挥着重要作用[24-27]。盐干旱能够改变土壤中的水分相对含量，从而引起植物根部的渗透胁迫。当植物收到外界刺激后，植物体内ABA浓度升高。当ABA含量较高时，植物体将会出气孔关闭的反应从而减少气体交换，作出以上反应后植物光合效率降低，植叶片的蒸腾作用减弱，，最终可以保持住植物体内水分，减少了植物体内水分的失[28]。干旱是主要的非生物逆境胁迫之一，影响植物生长和产量。干旱影响农业发，特别是对水资源短缺地区影响严重[29]。研究干旱胁迫时植物体作出的应答制，能够对农业生产发挥着关键作用。研究人员前期研究发现，在干旱条件下物体会产生渗透胁迫。干旱产生的渗透胁迫会使植物细胞在种子成熟时脱水，
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q943.2

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