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各种非生物胁迫严重影响着植物的生长发育,目前已揭示了植物多种抵抗逆境胁迫的分子机制,固有无序蛋白在其中发挥着重要作用。AtSIS编码固有无序蛋白,参与植物对逆境胁迫的响应,但其具体功能未知。本文通过原核表达、质谱鉴定目标蛋白,应用生物信息学软件预测AtSIS蛋白的空间结构;构建pCsGFPBT-AtSIS、AtSIS-pCCFP植物表达载体,分析AtSIS蛋白在非生物胁迫条件下的亚细胞定位;在拟南芥发芽期、幼苗期和抽苔期,对AtSIS的缺失突变体、过表达体和野生型分别进行盐、干旱、高温、低温、外源ABA和H2O2胁迫处理,通过检测表型、生理指标以及AtSIS和相关基因转录的变化,分析了AtSIS在不同非生物胁迫下的功能。主要研究结果如下:构建原核表达载体AtSIS-pET22b,经诱导表达分离纯化得到两条与目的蛋白大小相似的条带,质谱鉴定确定两条带均为AtSIS。利用SOPMA、SSpro软件预测,AtSIS二级结构的主要类型为无规卷曲,不能形成稳定的三级结构,确证AtSIS为固有无序蛋白质。通过激光共聚焦显微镜检测发现,正常生长条件下,AtSIS蛋白定位于细胞核和保卫细胞,而在NaCl、干旱、高温、低温、外源ABA及H2O2胁迫处理下,AtSIS蛋白主要定位到保卫细胞中。At SIS过表达影响拟南芥叶片的蒸腾失水速率、气孔密度和气孔开度。AtSIS以依赖于ABA的方式参与了逆境胁迫对气孔开闭的调控。在盐、干旱和低温胁迫下AtSIS促进气孔关闭;在高温、外源ABA和氧化胁迫下AtSIS抑制气孔关闭。对AtSIS的缺失突变体、过表达体和野生型表型的分析发现,发芽期AtSIS负调控拟南芥对盐、干旱和低温的耐性,而正调控拟南芥对高温和氧化胁迫的耐性。拟南芥苗期,对表型、气孔开度、SOD、POD活性、MDA含量的综合分析,揭示AtSIS正调控拟南芥苗期对盐、干旱和低温的耐性,负调控拟南芥苗期对高温和氧化胁迫的耐性。拟南芥抽苔期,分析表型、SOD、POD活性、MDA含量,显示AtSIS负调控拟南芥抽苔期对盐、干旱和高温的耐性,正调控拟南芥抽苔期对低温和氧化胁迫的耐性。分析外源ABA处理的数据表明,在拟南芥芽期和抽苔期AtSIS对ABA效应敏感,在苗期AtSIS可能在ABA信号通路中起负调控作用。基因表达结果得出,AtSIS基因的可变剪接体AtSIS.1和AtSIS.2均参与了非生物胁迫应答。在NaCl、干旱、高温、低温、外源ABA和H2O2胁迫处理下,AtSIS基因均被诱导表达。在盐和高温胁迫下,AtSIS促进AtNAP的表达;在低温胁迫下,AtSIS抑制AtNAP的表达,说明AtSIS可能是AtNAP参与的依赖ABA信号通路中的上游调控因子。对逆境胁迫应答基因(RD29A、COR15b、HSP101)和ABA合成及ABA信号通路相关基因(NCED3、SnRK2.3、SnRK2.6)的表达分析显示,盐胁迫下,AtSIS促进SnRK2.3和SnRK2.6的表达;干旱胁迫下,AtSIS抑制NCED3的表达;高温胁迫下,At SIS促进NCED3和SnRK2.6的表达;低温胁迫下,AtSIS促进RD29A、COR15b、NCED3和SnRK2.6的表达;H2O2胁迫下,AtSIS促进NCED3和SnRK2.3的表达;外源ABA处理下,AtSIS抑制NCED3的表达,促进SnRK2.3的表达;表明At SIS影响ABA合成和ABA依赖途径以响应非生物胁迫。综上所述,逆境胁迫下AtSIS蛋白主要定位在保卫细胞中,AtSIS以依赖于ABA的方式参与了逆境胁迫对气孔开闭的调控。At SIS通过调控NCED3的表达影响ABA的合成,通过调控SnRK2.3和SnRK2.6的表达参与ABA依赖途径以应答非生物胁迫。在低温胁迫下At SIS通过促进下游转录因子RD29A和COR15b的表达影响植物应激反应。