【摘 要】
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辣椒（Capsicum annuum L.）因其独特爽口的味道,在当下人们的日常饮食中扮演着重要角色。但辣椒在不同生长阶段会因为遭受低温、干旱、盐碱地等不利环境而减产。大量的研究表明,脱水素家族基因在植物对抗不利生长环境的过程中发挥着不可忽视的作用,但目前在辣椒植物中对脱水素家族基因的研究甚少。实验室之前对辣椒脱水素家族的七个基因进行了表达模式的试验分析,并由于其序列存在保守序列,预测七个脱水素基
【基金项目】
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国家自然科学基金（编号:31672146）；
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辣椒（Capsicum annuum L.）因其独特爽口的味道,在当下人们的日常饮食中扮演着重要角色。但辣椒在不同生长阶段会因为遭受低温、干旱、盐碱地等不利环境而减产。大量的研究表明,脱水素家族基因在植物对抗不利生长环境的过程中发挥着不可忽视的作用,但目前在辣椒植物中对脱水素家族基因的研究甚少。实验室之前对辣椒脱水素家族的七个基因进行了表达模式的试验分析,并由于其序列存在保守序列,预测七个脱水素基因的功能具有相似性,但又存在特异性。本试验从辣椒基因组中分离出Y1SK2型脱水素基因,命名为CaDHN3。利用在拟南芥上的超量表达分析CaDHN3对盐、干旱和低温胁迫的耐受性,并通过酵母杂交技术对CaDHN3的调控机制做初步探索,主要试验结果如下:1、通过网站分析鉴定了CaDHN3的亲水特性,并利用在烟草上的瞬时转化对CaDHN3进行亚细胞定位,可将CaDHN3定位在细胞质和细胞核中。2、通过在拟南芥上超量表达CaDHN3基因,对转基因植株进行氯化钠、低温和甘露醇模拟的干旱处理,从表型看到:相较于转基因株系,野生型在发芽期的萌发与根部的伸长生长受阻更严重,幼苗期处理时也出现更为严重的白化与萎蔫,还观察到更高的气孔开度。从生理数据分析看到:与野生型相比,转基因株系体内有更高的持水量与叶绿素保持量,更低的丙二醛含量与相对电导率,更高的抗氧化物酶的活性与过氧化物积累,同时观察到与逆境相关基因的上调表达。综上结果表明,转CaDHN3基因的拟南芥植株对低温、盐、干旱具有较高的耐受性。3、对CaDHN3启动子进行元件分析后,发现其启动子上存在响应逆境与激素的顺式作用元件,同时利用烟草叶片组织中的GUS表达,证明了CaDHN3启动子具有转录活性。4、借助本课题组先前构建的辣椒c DNA文库,通过酵母杂交技术初步筛选到两个CaDHN3基因上游的转录因子,十个可能与CaDHN3互作的蛋白。注意到上游存在参与乙烯信号传导的转录因子,互作蛋白中存在乙烯合成前体的转运蛋白,预测CaDHN3基因通过参与激素的信号传导而增强其对非生物胁迫的耐受性。
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