论文摘要
Harpins是由革兰氏阴性植物病原细菌产生的一类蛋白类激发子,目前研究较多的有蔷薇科植物火疫病的病原细菌Erwinia amylovora产生的HrpNEa和水稻白叶枯病菌Xanthomonas oryzae pv.oryzae的HpaGXoo。当外源使用时,harpins可以诱导多种植物抗病、抗虫、耐旱、促进植物生长,乙烯信号传导因子EIN2和脱落酸（ABA）信号传导因子ABI2对harpin诱导的植物生长和对于耐旱性起关键调控作用。但是,harpins是否同时及如何同时行使这些功能,目前还不清楚。本文着重研究了乙烯和脱落酸对HrpNEa促进植物生长的调控作用;为深入研究乙烯和脱落酸信号传导对植物生长的交叉调控机制,产生了ein2 abi2双突变体;为深入研究harpin信号在植物体内传导的机制,产生了表达HpaGXoo。的转基因拟南芥,并测定了转基因植物的抗病防卫反应。1.脱落酸和乙烯信号互作对HrpNEa诱导拟南芥根生长的调控作用用HrpNEa处理植物可以激发乙烯和ABA的产生,从而诱导植物生长和对干旱的抗性。本文报道了乙烯和ABA两种激素的相互作用可以介导由HrpNEa引起的在拟南芥上促进根的生长作用。野生型拟南芥的种子Columbia（Col-0）和Landsberg erecta（Ler-0）用HrpNEa溶液浸泡处理后在促进乙烯和ABA水平升高的同时促进根的生长。当溶液中混合有合成乙烯或者感知乙烯和ABA信号的抑制剂时,这些反应会得到控制。HrpNEa影响植物根系生长的效应同样会在乙烯不敏感突变体etr1-1和ein5-1以及ABA不敏感突变体abi2-1中失效。我们的研究结果建立了乙烯和ABA信号与HrpNEa促进根长之间的相关性的一种机制。然而,当施用HrpNEa于植物叶片时,乙烯信号可以在缺失ABA信号的情况下起作用的,这就表明在HrpNEa促进植物生长时,在植物的不同组织叶子和根系中存在不同的信号机制。2.乙烯和ABA信号通路双突变体的产生乙烯是植物生长发育最重要的内源信号,乙烯介导的植物抗病防卫基本信号通路（Dangl and Jones,2001）对于植物的基本防卫十分重要。逆境激素ABA调控了植物营养生长和生殖生长过程中的许多重要事件,包括调节气孔关闭（Finkelstein and Rock,2002）,抵抗逆境,促进种子后熟和休眠等。在植物发育过程中,乙烯与ABA信号途径之间大多表现为协同作用,高浓度ABA抑制乙烯的合成。为了研究在植物抗病信号转导中的乙烯和ABA信号的上下游关系,以及解析乙烯信号的关键因子EIN2和脱落酸信号的关键因子ABI2之间的联系与作用,我们构建了RNAi的沉默载体,转化乙烯通路突变体ein2生态型植物,得到双突变体功效的植物,检测转基因植物中ABI基因的表达,为以后的表型分析,生理生化鉴定以及深入研究植物在胁迫信号转导过程中的级联关系提供了材料与依据。3.HpaGXoo在转基因拟南芥中表达诱导植物生长和抗病性我们将编码HpaGXoo的基因hpaGXoo转入拟南芥,发现不同的转基因株系都获得了对Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000的抗性,并表达抗病防卫反应基因NPR1、PR-1和PR3b。但是,所有的转基因株系都没有发现HCD的发生。根据这些结果,我们认为HpaGXoo在拟南芥中转基因表达可以诱导抗病防卫基因的表达,诱导抗病性,但不发生HCD。另外,信号肽的有无似乎对HpaGXoo。在植物体内表达所启动的信号通路及多种表型没有影响。