导　　师： 郝福顺

学科专业： G1001

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 河南大学

摘　　要： 活性氧（ROS）在植物根发育中扮演着重要角色，然而活性氧调控侧根发育的分子机制目前还不清楚。我们发现拟南芥产生ROS的NADPH氧化酶AtrbohD和AtrbohF调控侧根的发育。表型分析显示，拟南芥双突变体atrbohD1/F1和atrbohD2/F2的侧根密度显著高于野生型（WT）、单突变体atrbohD1和atrbohF1。在侧根发育过程，两个双突变体侧根原基的出现比WT和两个单突变体都早，说明AtrbohD和AtrbohF基因缺失后，促进了侧根原基的发育和侧根的出现。AtrbohD和AtrbohF是产生H₂O₂和O₂˙的酶，因此我们检测了WT和两个双突变体atrbohD1/F1和atrbohD2/F2在主根不同区域H₂O₂和O₂˙的分布，结果发现，WT主根根尖（包括根冠、分生区和伸长区）和成熟区H₂O₂水平显著高于双突变体，WT根尖部分O₂˙水平均高于双突变体，但双突变体主根成熟区O₂˙积累显著比WT多。进一步利用产生和清除O₂˙的试剂证明，双突变体主根成熟区O₂˙的增多促进了侧根发育。在植物中过氧化物酶能产生O₂˙，因此，分析了WT和突变体过氧化物酶的活性，发现atrbohD1/F1和atrbohD2/F2中过氧化物酶活性明显比WT高，说明AtrbohD和AtrbohF可能通过负调控过氧化物酶活性，影响O₂˙在根中的分布，进而调控侧根的发育。利用AtrbohD::GUS和AtrbohF::GUS转基因植株检测了AtrbohD和AtrbohF在根中的表达，发现这两个基因在主根产生侧根原基的中柱鞘及侧根中表达量很高。另外，生长素运输抑制剂N-1-naphthylphthalamic acid（NPA）处理可抑制双突变体侧根的发育，突变体比WT对NPA更敏感。与WT相比，双突变体中一些生长素相关基因的表达也明显上调，这些结果说明，生长素信号参与AtrbohD和AtrbohF调控的拟南芥侧根发育过程。

关 键 词： 拟南芥 侧根发育 活性氧

分 类 号： [Q943]

领　　域： [生物学]