鋁毒害對植物生長發(fā)育的影響及耐鋁相關(guān)基因的功能解析.pdf

1、植物在生長過程中會遭受各種非生物脅迫。近年來，世界范圍有50％的可耕種土壤已被酸化，鹽堿也是限制植物生長和作物產(chǎn)量的主要環(huán)境因素。當(dāng)土壤pH降低至5.5以下時，硅酸鋁鹽中的鋁便以離子形式(Al3+)釋放入土中造成毒害，鋁毒害現(xiàn)在已成為制約酸性土壤中作物產(chǎn)量的一個重要因素，當(dāng)土壤pH增加到一定范圍達(dá)到堿性時，鋁也會以其他形式的離子Al(OH)4-形式存在，當(dāng)在強(qiáng)堿條件下則會產(chǎn)生劇毒的Al13聚合物，因此研究鹽堿土壤中關(guān)于鋁毒害的分子機(jī)制具

2、有很重要的意義。
　　近年來，各國研究人員克隆出一系列與鋁毒害相關(guān)的基因，在分子水平上對植物受到鋁毒害時的應(yīng)答反應(yīng)做出一定的解釋，但是，植物體內(nèi)主要的耐鋁脅迫機(jī)制仍然是未知的。星星草（Puccinellia tenuiflora），禾本科堿茅屬，一種主要分布于我國東北部平原鹽堿地的多年生草本植物。由于其適應(yīng)性極強(qiáng)，能在極其惡劣的鹽堿化土壤生長，甚至在pH高達(dá)11的堿斑土壤中也能正常生長，星星草是重要的鹽堿土壤植被恢復(fù)植物，但目前對

3、星星草耐鋁脅迫機(jī)制的研究未見報道。
　　本研究用星星草鋁抗性下篩選出的PutSTE24基因，分析鋁對星星草和水稻生長發(fā)育的影響，并對pH對植物的影響進(jìn)行了分析，觀察了星星草在鋁毒害和pH作用下超微結(jié)構(gòu)，用生物學(xué)軟件預(yù)測該基因亞細(xì)胞定位，結(jié)果預(yù)測PutSTE24基因在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，并應(yīng)用酵母菌INVsI表達(dá)PutSTE24驗證這一定位結(jié)果。采用實時熒光定量PCR技術(shù)檢測PutSTE24的mRNA表達(dá)特性，結(jié)果表明星星草PutSTE24顯