摘要
目的：植物激素脱落酸（Abscisic Acid，ABA）通过信号转导参与植物响应逆境胁迫应答和植物生长发育过程，而蛋白磷酸酶PP2C是ABA信号通路的负调控因子。组蛋白乙酰化修饰在基因转录调控中发挥着重要作用。通过研究花生不同组织中AhPDCP37基因在逆境下的表达特征和转基因植物的遗传特性，了解该基因的功能，并结合细胞内组蛋白乙酰化改变下AhPDCP37基因的转录特征，初步揭示表观遗传调控AhPDCP37基因影响ABA信号转导的分子机理，为深入阐释PP2C基因在花生中的抗旱性提供理论基础，为培育抗逆花生新品种提供了新的研究思路。 方法：（1）花生蛋白磷酸酶家族的转录特征分析：利用多组学数据库筛选出蛋白磷酸酶基因AhPP2Cs，并分析了其在四叶期花生中的组织特异性以及在不同时间点下的盐胁迫和渗透胁迫下的转录特征。（2）转AhPDCP37基因植物的遗传特征分析：构建AhPDCP37过表达和基因敲除载体，利用农杆菌K599、EHA105分别浸染二叶期花生叶片和野生型拟南芥，获得转基因花生毛状根和拟南芥。分析20%PEG6000处理2h下转基因花生毛状根中的相对含水量和AhAREB1、AhNCED1等基因的表达；统计不同株系种子在0.1μM ABA处理72h内的萌发率并检测萌发相关基因ABI5、FUS3、DOG1、HDA6的表达量变化并分析7d拟南芥幼苗在20%PEG6000、150mM NaCl平板上分别处理6h、24h后ABI5、ABF3、RD29A、RD29B、NCED3基因的表达模式。（3）组蛋白乙酰化影响花生AhPDCP37的转录特征：分析四叶期花生组织和转基因花生毛状根在1μM TSA处理下AhAREB1、AhNCED1、AhPDCP37基因的表达情况；统计1μM TSA处理下的萌发率并分析ABI5、FUS3、DOG1、HDA6的表达量变化。 结果：（1）8个AhPP2Cs基因均在花生叶片和根部表达，同时AhPDCP37基因的表达受盐、脱水胁迫的诱导。（2）过表达AhPDCP37花生毛状根在正常情况下相对含水量较高且在干旱胁迫下保水能力较敲除花生毛状根高，干旱胁迫诱导下，过表达AhPDCP37花生毛状根中AhAREB1、AhNCED1等基因表达水平提高；在0.1μM ABA处理下，OE4、OE6、OE7拟南芥种子萌发率低于野生型拟南芥；PEG处理下ABF3、NCED3、RD29A、RD29B基因在过表达株系中显著上调，ABI5、NCED3在盐胁迫下表达量也显著增加；通过这些结果推测AhPDCP37基因过表达可能通过调控ABA信号途径相关基因影响植物抗旱性和植物早期的萌发。（3）用1μM TSA处理四叶期花生，AhPDCP37的表达量上调，在叶片29h、根部26h达到最高，AhNCED1的表达趋势与AhPDCP37一致；采用1μM TSA处理萌发72h内拟南芥种子，发现过表达株系萌发率在40%～70%之间，而野生型萌发率有99%，说明TSA对AhPDCP37过表达拟南芥种子萌发有明显的抑制作用并且在萌发过程中ABI5、FUS3、DOG1、HDA6基因表达量升高。 结论：AhPDCP37与拟南芥PP2C有着较高的同源性，过表达AhPDCP37花生毛状根可以提高植物的抗旱性，而过表达AhPDCP37拟南芥种子对ABA敏感，说明AhPDCP37基因的过表达可以通过调控ABA途径影响相关基因进而影响植物的抗旱性和和萌发过程；同样过表达AhPDCP37拟南芥在TSA处理下萌发率下降，说明该基因改变组蛋白乙酰化修饰在植物胚胎发育过程的作用。
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