擬南芥APX家族基因在植物生長發育與非生物逆境脅迫響應中的作用分析

李澤琴，李錦濤，邴杰，張根發

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擬南芥APX家族基因在植物生長發育與非生物逆境脅迫響應中的作用分析

李澤琴1，李錦濤1，邴杰2，張根發2

1. 山西醫科大學法醫學院，太原 030001 2. 北京師范大學生命科學學院，抗性基因資源與分子發育北京市重點實驗室，北京 100875

活性氧造成的氧化脅迫是植物主要非生物逆境脅迫之一。在不利的生長條件下，植物細胞內的各種代謝過程不協調可導致過氧化氫(hydrogen peroxide, H2O2)含量增加，從而對細胞造成多種威脅和傷害。抗壞血酸過氧化物酶(ascorbate peroxidase, APX)是植物中清除H2O2的一種重要酶，擬南芥() APX家族包括8個成員：APX1~APX6、sAPX和tAPX。本研究以擬南芥野生型和突變體為材料，對擬南芥不同發育時期和不同逆境脅迫下的8種基因表達模式進行了分析，同時研究了其相應的缺失突變體對鹽、干旱和熱脅迫的耐受性。mRNA差異表達模式分析顯示：在擬南芥生長的第4~8周，表達量最高，表達量最低，、和隨著生長發育的時間進程表達量逐漸減少，但表達量不斷增加；在非生物脅迫下，、和受熱脅迫誘導表達明顯，響應鹽脅迫，和對鹽、干旱和熱脅迫均表現出明顯的誘導表達應答。鹽和干旱脅迫耐受性分析結果表明：無論是在擬南芥的萌發期還是成熟期，任何一個基因缺失均使抗逆性降低；在萌發期，與鹽脅迫相比，突變體對干旱脅迫更敏感；在成熟期，與野生型和其他突變體相比，和對鹽和干旱脅迫更加不耐受。生理指標檢測結果顯示：干旱脅迫10 d后，所有突變體植株中的H2O2含量均明顯高于野生型，其中、和中最高；……