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摘要由于工矿业开采冶炼及制造活动日益增多，造成不少重金属进入大气、水、土壤中，引起严重的环境污染。重金属不能被生物降解且会通过食物链浓缩，严重威胁到人的生命健康。本研究通过寻找植物与重金属镉和砷抗逆相关的关键基因以深入了解其机理，构建它们的关联网络，并探索植物响应镉胁迫过程中生长素与其它植物信号之间存在何种联系以期更进一步解析植物应对金属胁迫的作用机制。<br>　　首先，我们筛选到了几个对镉、砷耐受或敏感的突变体。本文以覆盖整个拟南芥基因组、可以同时靶标多个同源冗余基因的amiRNA突变体库为材料，筛选对镉、砷耐受或敏感的突变体，并鉴定突变体中amiRNAs靶标基因，寻找与重金属抗逆相关的关键基因。其中激酶库编号1-1559为镉耐受突变体，靶标3个蛋白激酶相关基因，其中一个可以调控花粉管生长；转录因子库编号4-123为镉敏感突变体，靶标基因为7个蛋白激酶，其中两个可以参与调控MAPK级联；另外，激酶库编号1-13、1-50和转运蛋白库编号10-86都为砷耐受突变体，1-13和1-50各靶标到4个蛋白激酶；10-86靶标到3个ABCG转运蛋白和一个可在黑暗条件下被诱导表达的基因。对于之前筛到的砷耐受突变体转运蛋白库编号10-18-2、10-9，我们将其相应的amiRNA质粒以Col-0为背景进行重新转化并验证了其靶标基因及表型与原库突变体具有一致性，证明该突变体的表型是由其靶标基因决定。该研究将致力于发现更多与金属转运和耐受相关的新基因，通过对这些材料的研究和基因功能的解析，将有利于我们更深入地了解抗逆机制。<br>　　另外，我们还发现蔗糖可以调控拟南芥突变体mut4响应镉胁迫并对其机理进行了初步研究。研究发现，高浓度蔗糖会引起镉敏感突变体mut4受胁迫的程度加重，35S::SUC2超表达植株在相同的镉胁迫条件下具有和mut4类似的表型，而一定浓度的生长素可以恢复这种胁迫的现象；我们推测该突变体本身蔗糖积累量较高，改变了其内源生长素的稳态，从而抑制了根生长。通过我们的研究，揭示了蔗糖可以通过生长素途径参与到拟南芥响应重金属胁迫的信号通路中。