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干旱是农业生产活动中最常见的非生物胁迫因素,严重制约着植物的生长、发育和生产力,因此研究植物的抗旱机理就显得尤为重要。拟南芥质膜Ca2+结合蛋白-2(plasma membrane-associated Ca2+-binding protein-2,PCaP2),是一种在拟南芥中发现的多功能蛋白。在以前的研究中证明了它在结合微管(microtubules,MTs)和调节植物细胞骨架方面也发挥着重要作用,因此也被称为微管结合蛋白-18(Microtubule-associated protein-18,MAP18)。本研究侧重于研究其结合Ca2+的功能,因此称其为PCaP2。己有研究表明,PCaP2可以调节拟南芥根毛、花粉管和定向细胞的生长。另外,干旱促进PCaP2转录,同时引起细胞质中Ca2+浓度升高,PCaP2作为一类钙结合蛋白可以解读Ca2+带来的胁迫信号并将其在细胞内级联放大,引发更多的应激机制。因此,PCaP2是可以调节众多拟南芥生理活动的一种重要的多功能蛋白质,对于PCaP2功能的深入研究具有重要意义。但是,目前PCaP2调控植物适应干旱胁迫的具体机制尚不明确。本研究以拟南芥野生型(wild type,WT)、突变体pcap2以及超表达或敲除PCaP2的转基因植株PCaP2-OE和PCaP2-RNAi为试验材料,通过检测PCaP2的表达模式,观察在干旱胁迫条件下拟南芥野生型WT、突变体pcap2以及两转基因株系PCaP2-OE和PCaP2-RNAi的萌发及生长情况,统计各株系根毛长度和失水情况,测定PCaP2在干旱胁迫下对干旱胁迫响应基因KIN1、KIN2、RD29A和SnRK2s相对表达量的影响,从而揭示PCaP2在干旱胁迫下的具体作用。主要结果如下:1.干旱胁迫显著诱导PCaP2上调表达;2.PCaP2定位于拟南芥真叶、子叶、下胚轴以及根部;3.在正常条件下,PCaP2各转基因种子与WT的种子萌发率基本一致。在干旱胁迫培养基中,PCaP2可以正调控拟南芥种子的萌发种子萌发受到的抑制明显小于pcap2和PCaP2-RNAi;4.在正常条件下,PCaP2各株系与WT的植株长势基本一致。但在干旱胁迫下各株系的生长均受到抑制,但干旱胁迫对PCaP2-OE植株生长的抑制作用明显小于pcap2和PCaP2-RNAi;5.在正常条件下,pcap2和PCaP2-RNAi幼苗的根毛长度较WT根毛短。干旱胁迫处理后,各株系幼苗的根毛生长均受抑制,且pcap2和PCaP2-RNAi的根毛较WT更短;6.干旱胁迫处理下,PCaP2-OE植株较WT有更好的保水性和较高的含水量,而pcap2和PCaP2-RNAi保水性较差和含水量较低;7.PCaP2的缺失抑制了干旱胁迫信号相关基因SnRK2.2,-2.3和-2.6以及KIN1、KIN2、RD29A在干旱胁迫下的表达;综上所述,干旱胁迫诱导PCaP2在拟南芥中上调表达,PCaP2改善拟南芥在干旱胁迫下的萌发和生长状态,提高植株的水分状况,并诱导干旱响应基因,从而提高拟南芥对于干旱胁迫的适应性。