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摘 要:研究小组通过使用模式植物——拟南芥的分子遗传学研究,研究了植物中与臭氧耐受性相关的基因。研究结果表明,其功能至今鲜为人知的一组被称为植物蓝蛋白的蛋白质具有提高植物臭氧耐受性的功能。
关键词:拟南芥、分子遗传学、臭氧耐受性、植物蓝蛋白、AtUC5
臭氧对人类和植物有毒,在大气浓度过高,会对城市及其周边的农作物和树木造成各种损害。
研究小组通过使用模式植物——拟南芥的分子遗传学研究,研究了植物中与臭氧耐受性相关的基因。研究结果表明,其功能至今鲜为人知的一组被称为植物蓝蛋白的蛋白质具有提高植物臭氧耐受性的功能。这是臭氧通过气孔被植物吸收后新的臭氧耐受性机制的发现,有望开发出培育耐臭氧作物和树木的技术。
作为光化学氧化剂的主要成分,臭氧对人体和植物有毒,在大气浓度过高,会对城市及其周边的农作物和树木造成了各种危害。尤其是在未来经济有望发展的亚洲地区等地,由于其浓度预计会上升,因此有必要阐明植物对臭氧的反应及其机理,并采取措施,如培育耐臭氧品种。然而,关于植物对臭氧的响应及其机理,至今为止可用信息很少,也没有有效方法来培育耐臭氧品种。
本研究使用分子遗传学的模式植物拟南芥,研究了植物中与臭氧耐受性相关的基因和蛋白质,旨在阐明它们的工作机制。
从强制增加了由某特定基因产生的蛋白质含量的拟南芥系群※1中培育幼苗,从中寻找即使在生物环境控制实验设施中进行臭氧暴露处理也不会造成损害的系群(图1)。对于以这种形式获得的耐臭氧系群之一,除了确定目标基因及其相应的蛋白质外,还通过各种实验,以及从各种数据库等收集的信息研究了它们的功能和赋予植物臭氧耐受性的原因。