一个参与拟南芥铅胁迫应答调节的基因功能解析.pdf

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1、FunctionalanalysisofthegeneinvolvedintheregulationofleadstressresponseinArabidopsis2011年4月合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：(工作单位、职称)、主委导师：教授中国科技大学教授<合肥工业大学教授丁捌合肥工业大学副教授专八I砂乞合肥工业大学副教授教授独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加

2、以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金避王些态堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。靴做储替撤签字隰29『，年如垆学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金目曼王些盔堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权盒墅王些太堂一可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描

3、等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文者签名．马、中超导师签名．签字日期：0『1年g-月4日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：勘方签字日期：7力I广妒妒日z力“D’电话：邮编：．一个参与拟南芥铅胁迫响应调节的基因的功能解析摘要重金属污染极大地影响了植物的生长和发育，是农作物减产的重要原因之一。利用转基因技术提高作物抗逆性具有重要理论与经济意义，而这项工作的关键在于克隆关键基因及认识植物抗逆分子机理。随着拟南芥基因组测序的完成和基因表达谱数据的释放，反向遗传学已

4、成为解析基因功能的一个重要手段。利用基因表达谱分析，发现拟南芥中一个编码乳酸脱氢酶的基因LDH能够被重金属铅诱导表达。为阐明LDH基因的功能，从拟南芥种质资源中心获得了两个T-DNA插入LDH基因的突变体ldh—J和ldh．2。本文研究了拟南芥野生型和突变体ldh—J『和ldh．2对非生物胁迫包括渗透、过氧化氢和重金属胁迫响应的特征。结果证实突变体ldh．J和ldh．2与野生型相比，在渗透胁迫和镉胁迫下没有出现明显的表型差异，而在铅胁迫下，突变体ldh—J和ldh．2则表现出比野生型更加敏感。通过对LDH基

5、因表达模式分析发现，LDH基因可以被铅诱导表达，在各组织中表达具有差异性，在花中的表达量最高，而在根中的表达量最低。组织中铅含量测定发现，ldh．J、ldh一2突变体铅含量显著高于WT。AtPDRl2、ACBPI和GSH等三个铅胁迫相关响应基因的表达水平发现铅处理的Idh．J、ldh．2突变体AtPDRl2，和ACBPl的表达量低于野生型，而GSH表达量无差异，加之BSO未使表型差异发生显著的放大，说明LDH对铅的响应可能不涉及到GSH途径，可能与AtPDRl2和ACBPl表达增加有关。此外，抗氧化酶系的活

6、性测定及DAB对HzOz的组化检测说明LDH对由铅胁迫介导的ROS也具有一定耐受性。以上研究结果表明LDH基因通过激活AtPDRl2外泵铅以及对ROS的清除来参与重金属铅胁迫的耐受调节。关键词：拟南芥，LDH基因，重金属铅胁迫FunctionalanalysisofthegeneinvolvedintheregulationofleadstressresponseinArabidopsisAbstractHeavymetalpollutionsgreatlyaffectthedevelopmentalgro

7、wthofplants，whichisoneofthemainfactorsdecreasingtheyieldsofcropsinagriculture．Itisgreatlyacademicandsignificantlyeconomictoimprovethetoleranceofcropstoabioticstressbyusingtransgenictechniques．However,thekeyworkistoclonethekeygenesinolvedintheabioticstressr

8、esponsesandtounderstandtheirmolecularmechanismsinplants．WiththeaccomplishmentoftheArabidopsisgenomeandthereleaseofgeneexpressionmicroarrayanalysisdata，reversegeneticshasbecomeanimportantwaytounderstandgenefun