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摘要随着自然过程和人类活动范围的扩大，臭氧层损耗物大量排放，全球臭氧层的破坏程度越来越高，导致紫外线辐射强度逐年上升，从而使得UV-B辐射对地表动植物的威胁等级提高，现已成为植物生长、农作物产量不可忽视的逆境因素，因而引起人们的广泛关注，故对植物如何响应UV-B胁迫的研究具有重要的现实意义。独脚金内酯(Strigolactones,SLs)是一类天然类胡萝卜素衍生的植物激素，在植物的生长发育、作物产量、适应非生物胁迫等方面发挥重要作用。目前UV-B的信号调控网络已经基本清晰，前人研究也表明SLs信号通路通过关键因子SMXL6可以调控下游功能基因，影响多个代谢过程。然而，SLs的信号通路是否能够响应UV-B胁迫，从而参与UV-B信号调控网络，有待深入研究。<br>　　本研究的主要内容及结果如下:<br>　　(1)本研究以拟南芥为实验材料，探究SLs如何响应UV-B胁迫，分析结果发现UV-B胁迫能够诱导SLs合成关键基因D27,MAX3、MAX4、MAX1显著上调。由于MAX3基因的表达量变化幅度最大，选取其突变体进行后续实验。通过GR24(独脚金内酯类似物)处理浓度的筛选，确定5μM为最佳处理浓度。GR24通过提高内源性SLs的方式提高拟南芥的光合色素含量、光合能力、抗氧化酶的活性等，降低H2O2和MDA等损伤参数的积累从而缓解UV-B胁迫。<br>　　(2)通过RNA-seq测序分析，对比UV-B胁迫下2h、6h的Col-0和max3拟南芥在转录水平上的差异。将数据根据对照组和实验组分成Col-0 2h/0h、Col-0 6h/0h、max3 2h/0h、max3 6h/0h四个比较组，确定7064个上调表达基因和4305个下调表达基因。经过进一步筛选得出的SLs信号通路中特异响应UV-B胁迫的952个DEGs通过GO和KEGG富集分析，结果显示多数基因显著富集在类黄酮物质合成与蜡质合成相关的条目中，说明UV-B胁迫可以显著影响植物的类黄酮物质合成和蜡质合成，SLs极有可能通过调控这两类物质的合成通路来响应UV-B胁迫。<br>　　(3)根据phytozome数据库公布的拟南芥MAX3基因序列，成功克隆MAX3基因并构建MAX3-OE过表达转基因植株。对MAX3-OE、Col-0和max3进行UV-B胁迫，并分析表型、NBT和DAB染色、胁迫损伤指标等数据，发现MAX3-OE具有更强的胁迫耐受性，而max3的胁迫耐受性最弱，分别对UV-B胁迫下MAX3-OE、Col-0和max3的类黄酮化合物和蜡质含量进行检测分析发现，这两类化合物呈现与UV-B胁迫耐受性显著正相关关系。<br>　　(4)通过萤火素酶蛋白互补实验分析表明，HY5能够分别与SMXL6/7/8蛋白互作,其中HY5和SMXL6的结合强度最大。同时GR24外源处理能够抑制HY5和SMXL6的蛋白互作作用，而UV-B辐射和GR24共同处理将加剧这种抑制作用。另外，利用萤火素酶报告实验分析结果显示，HY5通过调控下游途径基因的启动子从而增强类黄酮和蜡质合成相关基因的转录水平，而SMXL6与HY5互作可以削弱HY5提高下游基因的表达水平的能力。进一步实验证明SLs通过抑制HY5和SMXL6结合，从而恢复HY5蛋白对下游基因的调控能力。<br>　　综上所述，本研究解析了 SLs具有缓解UV-B损伤的功能，UV-B胁迫的耐受性由强到弱的排序MAX3-OE＞Col-0＞max3。利用RNA-seq技术比较在UV-B胁迫下的Col-0和max3在转录水平上的差异及表达模式，表明UV-B胁迫能够影响类黄酮和蜡质生物合成途径并与胁迫耐受性呈正相关关系。为了探索SLs提高拟南芥UV-B胁迫耐受性的机制,进一步证明UV-B信号通路核心调控因子HY5与SLs信号通路关键因子SMXL6蛋白互作，抑制HY5与下游途径中类黄酮和蜡质生物合成基因的表达。但是SLs对HY5-SMXL6的蛋白互作具有抑制作用，从而提高拟南芥的UV-B抗性。