ROS對(duì)水稻幼苗根系生理和OsYUCs、OsPINs和OsCYCBs基因家族表達(dá)的影響.pdf

1、ROS、生長(zhǎng)素和細(xì)胞周期是調(diào)節(jié)植物根系生長(zhǎng)的重要因子。本實(shí)驗(yàn)以水稻（OryzasativaL.，中花11號(hào))為材料研究了ROS對(duì)水稻幼苗根系生理和OsYUCs，OsPINs和OsCYCBs基因家族表達(dá)的影響。
　　1、ROS對(duì)水稻幼苗根系生理的影響
　　實(shí)驗(yàn)分析了H2O2、AT（CAT抑制劑）、DMTU（H2O2清除劑）、DDC（SOD抑制劑）和Tiron（O2??清除劑）處理對(duì)水稻根系生理的影響。結(jié)果顯示，各種處理中細(xì)胞完

2、整性的變化與ROS積累和分布的變化呈現(xiàn)出類似的規(guī)律。生長(zhǎng)素調(diào)節(jié)ROS的產(chǎn)生。低濃度H2O2促進(jìn)根系生長(zhǎng)，高濃度或缺少H2O2都抑制根系生長(zhǎng)。增加O2??（DDC處理）促進(jìn)側(cè)根生長(zhǎng)。外源IBA能部分的恢復(fù)由于H2O2缺乏引起的根系生長(zhǎng)抑制，說(shuō)明ROS對(duì)水稻根系生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)與生長(zhǎng)素有關(guān)。利用DR5-GUS轉(zhuǎn)基因水稻分析顯示，高濃度的ROS誘導(dǎo)生長(zhǎng)素積累增加，低濃度的ROS使生長(zhǎng)素積累減少，二者都影響生長(zhǎng)素的分布。RNA水平分析（DRB處理，R

3、NA合成抑制劑）顯示，單一H2O2對(duì)生長(zhǎng)素的調(diào)節(jié)與激活轉(zhuǎn)錄有關(guān)，AT對(duì)水稻生長(zhǎng)素積累分布的影響與蛋白運(yùn)輸有關(guān)。
　　2、ROS對(duì)OsYUCs、OsPINs和OsCYCBs基因家族表達(dá)的影響
　　通過(guò)半定量RT-PCR，從轉(zhuǎn)錄水平上分析了不同水平的ROS在3個(gè)時(shí)間段（3、6和12h）內(nèi)對(duì)OsYUCs、OsPINs和OsCYCBs基因家族表達(dá)的影響。結(jié)果表明，ROS對(duì)水稻根系中生長(zhǎng)素基因OsYUCs和OsPINs的調(diào)節(jié)，既有正調(diào)

4、控也有負(fù)調(diào)控。ROS對(duì)細(xì)胞周期基因（OsCYCBs）的表達(dá)多為負(fù)調(diào)控。同一處理在不同時(shí)間對(duì)基因表達(dá)的影響存在差異。實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步克隆了OsPIN1c和Oryza;CycB1;1基因的啟動(dòng)子，構(gòu)建了pBI121-Pro-PIN1c-GUS和pBI121-Pro-CycB1;1-GUS融合表達(dá)載體并轉(zhuǎn)入水稻。通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)化愈傷組織的GUS活性檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，ROS誘導(dǎo)pBI121-Pro-PIN1c-GUS和pBI121-Pro-CycB1;1-GUS在

5、水稻愈傷組織中的表達(dá)。用初期分化的愈傷組織進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，pBI121-Pro-PIN1分布在幼芽中。
　　總結(jié)論：在水稻幼苗發(fā)育早期，ROS不同程度的參與了根系生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)作用是通過(guò)調(diào)控生長(zhǎng)素合成和運(yùn)輸及細(xì)胞周期基因的表達(dá)實(shí)現(xiàn)的。本研究表明，不同的ROS對(duì)生長(zhǎng)素及細(xì)胞周期基因的表達(dá)調(diào)節(jié)存在差異，說(shuō)明它們具有不同的信號(hào)傳導(dǎo)途徑，ROS通過(guò)和生長(zhǎng)素信號(hào)途徑交互作用對(duì)水稻的根系生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)行調(diào)節(jié)。我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明，OsPIN