MYB4基因调控植物干旱胁迫的机理研究

发布时间：2020-09-17 11:55

　　当前,干旱已经成为世界上严重制约农业生产的问题。在所有非生物胁迫中位居首位,每年世界上农作物因干旱而导致的减产达到50%以上。轻度干旱时植物生长发育缓慢,严重干旱会直接导致植物死亡。随着分子生物学的飞速发展,遗传学、蛋白组学、转录组学等相关学科已经初步揭示了植物抗旱的分子机理。利用转基因工程技术对抗旱性表现良好的基因进行改造和利用,已经成为目前植物抗旱分子生物学的研究热点。本课题主要研究拟南芥MYB4在干旱胁迫下的响应机理机制。研究结果如下:(1)qRT-PCR分析显示,干旱胁迫下MYB4能够被诱导。(2)干旱胁迫下,myb4-1突变体表现出敏感性状,而MYB4过表达植株对表现出耐受。表明MYB4可能参与调节拟南芥对干旱胁迫的响应。(3)离体叶片失水率分析显示,myb4-1突变体离体叶片失水速率明显快于野生型(Ler),而MYB4过表达离体叶片失水率要慢于野生型(WT)。(4)进一步对myb4-1突变体植株和野生型植株气孔进行统计分析,发现myb4-1突变体气孔数目多于野生型。表明MYB4响应干旱胁迫可能与气孔调节有关。(5)ABA胁迫下,对myb4-1突变体的表型及根长鲜重量化数据分析表明,突变体植株与野生型无明显差异。(6)外源加入H_20_2和干旱处理野生型植株和myb4-1突变体植株,DAB组织染色结果显示,突变体与野生型(Ler)无显著差别。表明MYB4响应干旱胁迫可能与活性氧抗氧化途径无关。(7)甘露醇表型显示myb4-1突变体与野生型(Ler)在根长和鲜重上无明显差异。(8)构建了ProMYB4:GUS载体,并成功筛选出了阳性植株,为后续实验研究提供了重要材料。综上所述,MYB4参与干旱胁迫应答,其调控机制与可能与气孔相关。
【学位单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：Q945.78
【部分图文】：

干旱处理,表达水平

第三章实验结果与分析第三章实验结果与分析3.1 拟南芥 MYB4 的干旱诱导表达干旱是自然界里所有非生物胁迫中最严重的胁迫因子之一，它严重地限制着植物的生长和发育，直接导致农作物减产。因此，深入了解和研究与抗旱相关的基因功能尤为关键。为了深入了解MYB4在应对干旱胁迫的响应，我选取正常情下生长的土壤培养的5周野生型（WT）拟南芥幼苗，小心连根拔起，然后去除根部土壤，脱水处理，待其在空气中脱水0h，0.5h, 1h, 2h, 3h，6h，12h 后。提取干旱胁迫下处理不同时间段植株的总 RNA，然后再反转录为 cDNA，并以此为模利用 qRT-PCR进行定量分析。定量分析结果如图3.1所示，从实验结果可以看出干旱处理半小时后MYB4的表达水平就开始迅速上升，且在1h达到最高，之后开下降。实验结果表明该基因能被干旱诱导表达，能调控植物对干旱的耐受。

突变体,野生型,生长发育,表型

合肥工业大学专业硕士研究生学位论文MYB4 功能缺失突变体对干旱胁迫的响应型和 myb4-1 突变体在正常培养下的生长发育表型基因会在植物生长发育过程中起着关键性作用，比如决定植株抽穗时间等。为了排除MYB4在植物生长发育方面会对拟南芥植在后续实验中产生干扰，我们记录了突变体和野生型的生长发们将myb4-1突变体和野生型(Ler)的种子同时点在土壤中进行培长的三个不同时期拍照并记录它们的发育生长情况。结果如图养条件下，野生型植株和突变体植株的生长发育和状态并没有

表型,突变体,野生型,植株

野生型（Ler）与 myb4-1 突变体植株的干旱表型和复ype of wild type（Ler）and myb4-1mutant plants under drouphenotype of re-water南芥野生型（Ler）植株与myb4-1突变体植株的存下图3.4所示，结果表明复水后，野生型（Ler）植左右，而myb4-1突变体植株的存活率仅为百分之。再一次验证了MYB4能够响应干旱胁迫。

【参考文献】