園藝植物抗旱生理ppt課件-閱讀頁(yè)
2025-05-21 22:05本頁(yè)面
【正文】 抗氧化防御機(jī)制 近年來(lái)，人們對(duì)水分脅迫下植物體內(nèi)活性氧的產(chǎn)生、活性氧對(duì)植物的傷害和植物抗氧化系統(tǒng)的作用進(jìn)行了大量研究?？寡趸到y(tǒng)的主要作用是清除植物體內(nèi)的活性氧和自由基，避免或減輕它們對(duì)植物造成的氧化傷害。 OH的酶清除系統(tǒng)尚未發(fā)現(xiàn)，而水分脅迫下積累的親水性溶質(zhì)如甘露醇、 Pro等能補(bǔ)償植物體內(nèi)源 然而，只有在抗氧化系統(tǒng)的兩個(gè)系統(tǒng)的協(xié)同作用下，才能完成活性氧或自由基的清除，達(dá)到保護(hù)細(xì)胞的目的。 協(xié)同作用機(jī)制 植物耐旱機(jī)制，并非某種機(jī)制單獨(dú)起作用，幾種機(jī)制間具有協(xié)同作用。許多實(shí)驗(yàn)證明，水分脅迫誘導(dǎo) ABA產(chǎn)生，同時(shí) Pro含量也增加，而復(fù)水后二者幾乎是同時(shí)下降。同時(shí)， ABA還能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi) Ca2+大量積累，顯然， ABA與滲透調(diào)節(jié)關(guān)系密切。 Lea蛋白的保護(hù)作用 研究認(rèn)為 Lea蛋白是在干旱過(guò)程中對(duì)植物起保護(hù)作用的重要物質(zhì)，使植物細(xì)胞免受傷害，特別是在極端干旱的情況下誘導(dǎo)的 Lea蛋白，對(duì)植物的保護(hù)作用更加重要。①作為脫水保護(hù)劑， Lea蛋白在結(jié)構(gòu)上富含不帶電荷的親水氨基酸，它一方面與胞內(nèi)其它蛋白質(zhì)發(fā)生相互作用，使其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；另一方面，它可能給細(xì)胞內(nèi)的束縛水提供了一個(gè)結(jié)合襯質(zhì)，從而使細(xì)胞結(jié)構(gòu)在脫水時(shí)不致遭受更大的破壞。③通過(guò)與核酸結(jié)合而調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)其它基因的表達(dá)。當(dāng)土壤逐漸干旱時(shí)， S1品系這 3種基因轉(zhuǎn)錄水平提高直至土壤含水量達(dá) 2g/g干土；在 R1中，當(dāng)土壤含水量達(dá)此值時(shí)， HaDhn1和 HaDhn2基因的轉(zhuǎn)錄水平迅速提高，至土壤含水量達(dá) ，這 2個(gè)基因的轉(zhuǎn)錄水平分別是 S1相應(yīng)基因的 3倍和 5倍。因此，假設(shè)了這種基因表達(dá)差異是由于基因調(diào)控的不同所造成的。植物體內(nèi)滲透調(diào)節(jié)基因是否高效快速表達(dá)，受控于順式作用元件和反式作用因子的相互作用，二者在信號(hào)傳遞過(guò)程中起重要作用。順式作用元件定位于啟動(dòng)子的 5′ 端，由 5′ 端到轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)的幾千個(gè)堿基組成，通過(guò)基因組克隆來(lái)鑒定啟動(dòng)子，并通過(guò)引物延伸來(lái)確定轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)，而啟動(dòng)子的活性通常通過(guò) 5′ 端上游序列與報(bào)告基因如 GUS或 GFP構(gòu)成的嵌合基因的表達(dá)來(lái)證明。 ABA與轉(zhuǎn)錄調(diào)控 根據(jù)外源 ABA對(duì)基因的調(diào)節(jié)情況把被滲透調(diào)節(jié)誘導(dǎo)的基因分成兩類：可被 ABA誘導(dǎo)表達(dá)的基因和不被ABA誘導(dǎo)表達(dá)的基因。在這些基因中，分別存在與 ABA相關(guān)或無(wú)關(guān)的順式作用元件，介導(dǎo)基因?qū)?ABA的不同反應(yīng)，當(dāng)植物感知滲透脅迫信號(hào)后，一方面信號(hào)被逐級(jí)或直接傳遞到細(xì)胞核內(nèi)，特定的轉(zhuǎn)錄因子被激活，并結(jié)合于不依賴 ABA作用的順式作用元件，使相應(yīng)的基因被誘導(dǎo)表達(dá)；另一方面，脅迫信號(hào)首先激活 ABA合成酶，使 ABA在細(xì)胞內(nèi)迅速積累，細(xì)胞感知內(nèi)源 ABA，導(dǎo)致特定的轉(zhuǎn)錄因子被活化，與ABA相關(guān)的作用元件與其偶聯(lián)元件結(jié)合后，使相應(yīng)基因被誘導(dǎo)表達(dá)。分析其啟動(dòng)子，其中至少存在 2種與水分脅迫應(yīng)答有關(guān)的順式作用元件 ABRE和 DRE，在該基因?qū)Ω珊岛偷蜏孛{迫條件的快速應(yīng)答中起作用。植物的耐旱機(jī)制具有復(fù)雜性，單從某個(gè)方面研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。而一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子可以調(diào)控多個(gè)與植物干旱、高鹽及低溫耐性有關(guān)的功能基因的表達(dá) ，因此，可利用轉(zhuǎn)錄因子來(lái)改良植物的抗逆性。
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