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摘要
PIN蛋白家族作为植物中重要的生长素外排载体家族，在植物生长和发育过程中表现出广泛的生理效应。为了进一步了解Bp PIN3的功能，探究其在白桦(Betula platyphylla)发育过程中及其对不同激素信号和非生物胁迫的响应，采用生物信息学方法分析白桦Bp PIN3启动子序列。以1年生和2年生白桦无性系苗木的根、茎、叶和顶芽为材料进行组织部位表达模式分析。以白桦幼苗为材料，用100μmol·L-1生长素(IAA)、100μmol·L-1赤霉素(GA3)、200μmol·L-1脱落酸(ABA)和长光照条件下分别进行激素诱导和光胁迫处理，并取激素处理后0、2、4、8、16、24、48 h以及光胁迫后0、1、3、6,12、24、48、72 h时的白桦叶片和根提取RNA，利用q RT-PCR技术分析Bp PIN3基因的表达情况。结果显示：Bp PIN3启动子序列包含赤霉素、脱落酸、茉莉酸甲酯等不同类型的生长素响应元件，以及多个与逆境相关的顺式调控元件。Bp PIN3在不同生长年份白桦的多个组织部位都有表达，尤其在叶片中表达量较高，并且所有组织部位中Bp PIN3第二年的表达量均高于第一年。Bp PIN3基因在不同处理条件下，不同部位间的相对表达量的变化存在一定差异，IAA及GA能够诱导白桦叶片组织细胞中的Bp PIN3上调表达；而在ABA处理下除16、48 h外，Bp PIN3基因表现出与IAA处理下相反的表达模式。在根组织中，IAA、GA3及ABA均能诱导Bp PIN3的表达。在叶片组织中，遮光胁迫诱导了Bp PIN3基因的表达；在根组织中，随着处理时间的推移，12 h开始Bp PIN3基因的相对表达量均显著高于对照(0 h)。根据试验结果，推测Bp PIN3基因在白桦生长发育过程，以及IAA、GA3和ABA信号转导途径和植物光响应过程中发挥重要调控作用。
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单位东北林业大学; 林木遗传育种国家重点实验室
