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水杨酸(SA)在植物生长以及发育过程中,作为重要的植物激素,参与其各个阶段的调控,此外它还是很重要的一种“逆境激素”,在植物应对各种生物以及非生物胁迫等不利于生长以及发育的各种环境过程中都有着非常重要的作用。因此,研究植物响应SA信号途径的机制具有重要的科学理论与实际意义。微管骨架的动态变化在许多细胞活动中都起到非常重要的生理作用,微管结合蛋白是调节微管动态变化的主要因子。AtMAP18是一种去稳定微管结合蛋白,有研究已经表明,SA处理后拟南芥AtMAP18明显上调,暗示AtMAP18是植物响应SA信号途径的一个因子,然而具体的研究机制尚未见报道。本研究以拟南芥哥伦比亚型为背景的野生型(WT)、AtMAP18过表达(AtMAP18-OE)、突变体(Atmap18)和AtMAP18-RNAi植物为试验材料,通过明确外源SA处理下AtMAP18的表达模式,观察外源SA处理下WT、AtMAP18-OE、Atmap18和AtMAP18-RNAi的种子萌发和植株生长情况以及SA响应基因的表达量变化,测定WT和Atmap18在外源SA处理下子叶铺板细胞中微管的动态变化,从而揭示外源SA处理下微管结合蛋白AtMAP18的功能。主要结果如下:1.外源SA处理可以明显诱导AtMAP18的表达。2.在正常条件下,WT、AtMAP18-OE、Atmap18以及AtMAP18-RNAi种子萌发率无明显差异。在SA处理下,四种植株的种子萌发率均受到抑制,但AtMAP18-OE植株的种子萌发率受抑制情况低于WT;AtMAP18-RNAi、Atmap18植株的种子萌发率受抑制情况显著高于WT,说明AtMAP18的过表达对拟南芥的种子萌发有利,反之AtMAP18的缺失不利于拟南芥的种子萌发。3.在正常情况下,WT、AtMAP18-OE、Atmap18以及AtMAP18-RNAi植株的主根长、叶面积方面均无明显差异。与正常条件下的植株相比,在SA处理下,四种植株的主根长、叶面积方面均显著变小,生长受到抑制。在0.05 mM SA处理下AtMAP18-OE植株的叶面积、主根长的指标明显高于WT,而Atmap18和AtMAP18-RNAi植株的叶面积、主根长明显低于WT,说明AtMAP18的过表达对拟南芥的植株生长更有利,反之AtMAP18的缺失不利于拟南芥的植株生长。4.外源SA处理下,与WT植株相比,Atmap18植株子叶中的微管更不易于解聚,Atmap18植株子叶中的稳定微管数显著高于WT,表明Atmap18植株子叶中的微管在SA处理下相对更稳定,说明AtMAP18通过调控微管的解聚参与拟南芥SA信号途径。5.外源SA处理下,AtMAP18-OE中PR1、PR2、PR5基因的表达量明显高于WT;Atmap18和AtMAP18-RNAi中PR1、PR2、PR5基因的表达量明显低于WT,说明AtMAP18通过调节PR1、PR2、PR5基因表达参与拟南芥SA信号途径。综上所述,拟南芥AtMAP18通过调控微管解聚和调节PR1、PR2、PR5基因表达,从而正向参与拟南芥SA信号途径。