過量表達OsYUC2轉基因水稻幼苗對干旱和H2O2脅迫的生長生理應答

(山東理工大學生命科學學院，山東 淄博 255049)

生長素信號是調節植物生長發育的重要途徑之一，它是細胞分裂、生長、分化、向性應答和器官發育所必需的。生長素合成是調控植物生長不可缺少的過程，YUCCAs(YUCs)基因家族是依賴于色氨酸IAA合成途徑中的限速酶。擬南芥YUC基因家族不同成員的時空表達方式存在差異[1]，利用組合缺失突變體研究表明，YUCs不僅在幼苗生長、花發育及維管的形成等眾多發育過程中發揮重要作用而且能增強植物的抗旱能力[2]。水稻基因組有14個成員(YUC1-14)[3-5]，研究發現，OsYUC1基因在水稻根系和植株發育過程中有重要調節作用。COW1基因編碼一個新的YUC蛋白成員，該基因調節根/冠比和葉發育并維持水分平衡，突變體cow1側根數目減少[6]。NAL7編碼OsYUC 8蛋白，過量表達NAL7cDNA導致生長素產生過量，引起根過度生長和形態異常[4]。這些研究結果表明，OsYOsUCs基因在調節水稻根系生長發育過程中起重要作用，但不同成員的作用存在差異。

環境信號與生長素信號通過交互作用控制植物的生長。如干旱、重金屬和鹽等逆境因子誘導活性氧(ROS)過量積累，引發擬南芥根系生長素的重新分布，進而影響其形成和發育[7-10]。研究表明，ROS和重金屬等通過調節生長素信號途徑上關鍵基因家族如OsYUCs的表達而影響水稻根系的生長[11-14]。

OsYUC2基因是水稻生長素合成基因家族OsYUCs的重要成員之一。前期研究顯示，OsYUC2的表達有顯著的發育時期和組織器官特異性，即在細胞分裂旺盛的幼嫩組織和器官中表達高。過量表達OsYUC2增加了生長素的含量，促進了水稻植株特別是根系的生長發育，但是該基因是否與水稻抗逆有關還不清楚。……