谷胱甘肽调节水稻幼苗根系生长的分子机制

作者：崔桂彩; 付童童; 孙川惠; 宋新华; 蔡瑞涛; 赵凤云^*

来源：江苏农业科学, 2019, 47(02): 69-72.

DOI：10.15889/j.issn.1002-1302.2019.02.015

• 谷胱甘肽
• 生长素基因
• 水稻根系
• 细胞周期基因

拟用中花11水稻(Oryza sativa L.)分析谷胱甘肽(glutathione,简称GSH)及其合成抑制剂丁硫氨酸-亚砜亚胺(buthionine sulfoximine,简称BSO)处理对水稻幼苗根系生长及生长素和细胞周期基因表达的影响。结果表明,在处理后5～9 d时,GSH促进了水稻根系,特别是侧根的形成和生长,而BSO则显著抑制了根系的生长。对用GSH、BSO处理6 d时的DR5-GUS[GUS(β-glucuronidase)是β-葡萄糖苷酸酶]转基因水稻(以中花11号为背景)分析发现,GSH加快了生长素在根系的梯度分布,而BSO则延缓了生长素的梯度分布,引起生长素在初生根根尖的过度积累。从分子水平分析显示,GSH、BSO处理后6 d时,水稻幼苗根系中分别有23个生长素基因(如Os YUCCA7、Os PIN1c、Os ARF1和Os IAA7等)和19个细胞周期基因(如Oryza; Cyc A3; 1、Oryza; Cyc D4; 2、Oryza; CDKC; 2和Oryza;KRP; 1等)的表达有明显差异。以上试验结果表明,GSH是调节水稻幼苗根系生长的重要信号分子,它可能通过影响这些生长素和细胞周期基因的表达及生长素的分布而参与水稻根系生长的调节。

• 单位
  生命科学学院; 山东理工大学