论文摘要
植物自身具有对环境胁迫忍耐和抵抗的能力。干旱、低温、高温、高盐等逆境都会引起植物调动特定的抵御胁迫的复杂调控体系来维持植物自身的正常代谢。这些逆境下植株生理生化指标的变化又常作为植物品种间抗逆能力的鉴定指标,许多果树逆境下生理生化指标变化都有报道；而杧果却鲜有报道。同时,植物有许多逆境的基因参与胁迫调控,并且许多抗逆基因也已经被分离克隆,应用于植物抗逆品种改良。其中一些基因受ABA信号诱导表达,合成一系列的功能蛋白参与植物体细胞的保护。在这些功能蛋白中ASR蛋白已引起广泛关注,ASR蛋白(脱落酸、胁迫、成熟诱导蛋白)在非生物胁迫、果实不同发育阶段、果实成熟等一系列过程具有重要的调控作用。基因表达模式分析显示,ASR基因的表达受冷害、干旱、脱落酸处理、盐处理等的诱导,并且还有研究表明其在果实的成熟过程中也被诱导表达。从已有资料来看,未见有关杧果MUSR基因的相关报道。本试验研究了干旱条件下杧果生理生化指标的变化规律,克隆了杧果MiASR基因cDNA全长并进行生物信息学分析,构建了表达载体。另外,也对MiASR基因在杧果不同组织、果实不同发育时期、非生物胁迫、果实采后的表达模式进行分析研究。主要结果如下：1、干旱条件下,比较分析杧果品种台农1号和四季杧叶片相对含水量、相对电导率、丙二醛的含量、超氧化物歧化酶总活性等生理生化指标,发现在23天干旱条件下,台农1号对水分胁迫的耐受能力较四季杧强。但关于叶片叶绿素含量和脯氨酸含量这两个指标,发现其品种间的差异不是很明显,分析这两个指标可能不能作为杧果品种间抗旱能力的评价指标。2、通过RT-PCR和改良5RACE克隆得到MiASR基因cDNA全长,其包括一个开放阅读框为516bp,翻译172个氨基酸,70bp5’非翻译区和241bp3’非翻译区。该基因具有一个ABA/WDS序列标签,翻译蛋白的分子量为19299.7,等电点为5.84。具有7个功能结构域,存在明显的亲水／疏水区。3、通过对杧果不同组织器官及果实不同发育时期的MiASR表达分析,得知该基因在老茎、老叶、采收期前后的杧果果实等比较成熟的组织中的表达明显上调。同时,杧果花中也具有较高的表达,分析其可能对花发育具有调控作用。4、非生物胁迫处理,4℃低温抑制杧果叶片MiASR基因的表达,处理后72h时可诱导茎中该基因表达上调。用300mM/L的NaCl和300g/L的PEG-6000分别模拟高盐和干旱处理的情况下,MiASR基因的表达先下调、上调又下调；在茎和叶中,该基因在处理之后的不同时期都有表达最高峰。除低温抑制叶片MiASR基因表达外,其他逆境胁迫处理能够促使杧果茎、叶MiASR基因的表达有不同程度的上调,且茎和叶之间也存在明显差异。表明MiASR基因与植物在低温、高盐、模拟干旱中的逆境应答有一定的关系。5、干旱胁迫条件下,两个杧果品种MiASR基因的表达分析表明：MiASR基因在植物受到水分胁迫情况下,一直参与杧果的逆境调节,而且随着干旱胁迫程度的加剧,MiASR基因表达量持续增加；胁迫减轻或解除,该基因表达降低。推测MiASR基因与植物在干旱胁迫中的应答反应密切相关,可能是杧果干旱胁迫的一个关键的调节因子,来平衡其他逆境蛋白的表达,也可能是直接保护杜果响应逆境胁迫,维持正常生命活动的重要蛋白。6、MiASR基因在杧果采收前后即果皮转色前期具有较高表达,随后持续下降。和对照相比,热激、柠檬酸、草酸和热激加1-MCP的处理抑制MiASR基因的表达。推测该基因与果实衰老有一定的内在联系,可能延迟果实衰老。7、利用真核表达载体pBI121-gus进行了表达载体的构建,导入农杆菌。.通过拟南芥花期浸泡法进行遗传转化,以期对MiASR基因的功能深入研究。但经过多次浸染,均未得到转基因植株。利用花序浸泡法转拟南芥的具体操作方法可能仍需要更加细致的优化探究。