HD2基因调控拟南芥下胚轴发育的功能研究

为探究组蛋白去乙酰化酶HD2基因在拟南芥下胚轴发育中的调控作用,本研究采用野生型(Col-0)、HD2突变体以及过表达植株为材料,研究其在1/2MS以及1/2MS+100 mmol/L甘露醇培养中下胚轴的表型特征,并结合转录组测序数据进一步分析.实验结果显示,四种过表达株系下胚轴长度较Col-0长,伸长百分比为7.1%~19.5%,差异显著;甘露醇处理后,过表达植株下胚轴较Col-0更长,伸长百分比为14.6%~32.8%,差异更加显著,缩短幅度也更小.hd2a/hd2b和hd2a/hd2c双基因突变体植株在有无甘露醇时,下胚轴长度均显著短于Col-0,但干旱胁迫后变短幅度无明显增加.转录组数据揭示,HD2基因调控光合系统响应基因影响植株暗形态建成反应,从而影响下胚轴发育.甘露醇处理后,HD2基因诱导产生非生物刺激响应因子,帮助下胚轴抵抗不良环境.综上所述,HD2基因在拟南芥下胚轴发育中承担重要调控作用.

盐胁迫下拟南芥去乙酰化酶基因的转录组分析

为了探究盐胁迫下拟南芥HD2去乙酰化酶调控的下游基因,本研究以拟南芥野生型WT和四突(hd2q,HD2四个基因的突变体)为材料,采用RNA-seq技术和生物信息学方法,对生长10 d的幼苗在高盐(150 mmol/L NaCl)处理前和后进行比较转录组分析,并结合实时荧光定量PCR验证转录组数据的可靠性.结果显示:在高盐处理前WT和hd2q共有25个差异基因,其中上调基因2个,下调基因23个.在高盐处理后,WT和hd2q共有1407个差异基因,其中上调基因772个,下调基因635个.GO和KEGG分析显示,对照组的差异基因主要富集在胞外区域和响应脱落酸上,盐处理组的差异基因主要富集在胞外区域和细胞壁上,并且发现有41个与盐响应途径相关的差异基因(27个上调基因,14个下调基因).结果表明拟南芥HD2去乙酰化酶调控下游盐响应基因从而使拟南芥适应盐胁迫环境.