玉米质膜内在蛋白编码基因ZmPIP1;1在拟南芥中逆境胁迫下的表达调控研究

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1、玉米质膜内在蛋白编码基因ZmPIP1;1 在拟南芥中逆境胁迫下的表达调控研究玉米 (Zea mays L.) 在世界范围内的农业生产中占据着重要地位。同时, 作为我国农业生产上的第一大作物, 玉米生产为我国的粮食生产、畜牧养殖和农业经济上都做出了极大贡献。因此 , 不断提高玉米的单位面积产量、总产量和育种质量成为了我们农业科研人员的重要任务与目标。 而植物水通道蛋白在植物逆境胁迫响应上有着特殊的作用与功能 , 因此 , 研究植物水通道蛋白在玉米抗逆性中的分子机制对培育新型抗逆性玉米、提高玉米产量和质量方面具有重要意义。本文研究了玉米质膜内在蛋白编码基因ZmPIP1;1 基因在拟南芥中逆境胁迫下

2、的表达调控 , 试图探究其在拟南芥中对逆境胁迫响应通路的作用和分子机制。本研究得到以下结果 :1.ZmPIP1;1 含有 6 个 - 螺旋跨膜结构域和一段保守序列,亚细胞定位结果显示其定位在原生质膜和内质网上。2.ZmPIP1;1 是玉米中表达量最高的PIPs 基因 , 它大量存在于玉米的雄穗、雌穗、根、茎和叶中 , 而在胚和胚乳中的表达量却很低。3. 玉米根和叶在干旱和盐胁迫下 ZmPIP1;1 的表达结果表明 :ZmPIP1;1 可能参与了玉米渗透胁迫和盐胁迫的响应。4. 逆境胁迫下 ZmPIP1;1-Oe 拟南芥的根长表达结果和土培试验结果表明 :ZmPIP1;1 的超表达提高了转基因植

3、株对干旱和盐胁迫的耐受性。5. 逆境胁迫下 ZmPIP1;1-Oe 拟南芥对胁迫响应基因的诱导表达结果表明 : 在逆境胁迫下 ,ZmPIP1;1 被快速诱导 , 并调控了大量的相关基因参与胁迫响应。6. 逆境胁迫下 ZmPIP1;1-Oe拟南芥中 ROS含量和活性氧清除酶活性的结果表明 :ZmPIP1;1 在调控植物面对非生物胁迫时 , 能够提高活性氧清除酶的活性来抑制细胞氧化并减少过氧化对细胞膜造成的伤害。 总之 , 本研究发现 ZmPIP1;1 在水分胁迫下能够迅速被诱导 , 而当它在拟南芥中超表达时 , 通过上调大量胁迫响应基因和提高活性氧清除酶活性以改善转基因拟南芥的耐旱性和耐盐性。明明 明