摘要谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)在植物细胞的代谢和解毒中起着重要作用,但在发育过程中的功能却鲜为人知。拟南芥基因组包含48个GST基因,其中28个成员属于Tau类基因(GSTU),Tau类基因分为几个不同的进化枝。最大的GSTU基因簇位于2号染色体上,它包括7个成员为GSTU1-GSTU7。该基因簇以前没有进行过详细研究。AtGSTU7的表达由SA诱导,但不依赖于致病相关基因1(NPR1)的非表达。<br> 拟南芥AtGSTU7(AT2G29420)编码Tau类GST。AtGSTU7的全长mRNA为887bp,包含一个内含子和两个外显子。根据PLACE数据预测发现,AtGSTU7转录起始位点上游的1000bp序列范围内含有4个ABA响应的ABRE元件和5个W-box(TGAC)的核苷酸序列。表明AtGSTU7表达可能响应ABA和环境胁迫。调查GSTU7在拟南芥发育过程中表达特性,确定其详细表达部位,以及各种应激条件下表达特性,订购缺失突变体,采用萌发率统计实验进行相关的功能解析。探究了在GSH和过氧化氢条件下AtGSTU7调节种子萌发作用机制,并采用qRT-PCR方法调查了ABA信号经路九个重要基因与AtGSTU7之间关系。<br> 通过分析,我们得出以下6点结论:1、AtGSTU7表达响应ABA和干旱胁迫,主要在吸涨24-48h大量表达,并且在萌发种子根部大量积累。ABA胁迫条件下,AtGSTU7基因缺失抑制种子萌发。Mannitol胁迫条件下,AtGSTU7基因缺失促进了种子萌发。2、在胁迫和非胁迫条件下,AtGSTU7功能缺失导致萌发种子中GSH含量增加、H2O2含量降低;GSH参与ABA和干旱胁迫下Wt和atgstu7种子的萌发。添加外源H2O2情况下,atgstu7种子萌发率受到抑制,表明ROS参与种子萌发,且ROS介导的种子萌发受AtGSTU7活性调节。3、正常培养、ABA和甘露醇处理条件下,atgstu7突变体中ABI3mRNA的表达量大幅度降低,且ABI3主要在干种子中大量表达。表型分析发现,abi3种子较饱满,20粒种子观察下宽度和长度与Wt相比无明显差异,同质量下的abi3种子所占体积要微高于Wt。4、ABI3缺失降低了种子对ABA的敏感度。5、ABI3基因缺失增加了AtGSTU7表达。6、AtGSTU7参与种子萌发是由GSH-ROS稳态和ABA信号介导的。
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