學位論文

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20091

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Author: search.filters.author.Shu-Hong LeeSubject: search.filters.subject.Arabidopsis

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    持續大量表現AtMsrB7於阿拉伯芥可增進植物對細菌性病原菌與氧化逆境之耐受度
    (2009) 李書宏; Shu-Hong Lee
    前人研究顯示轉殖甜椒的PFLP (plant ferredoxin-like protein) 基因，可以提昇轉殖植物對於軟腐病的抗性 (You et al., 2003)。本實驗室尚未發表的阿拉伯芥Affymatrix microarray資料則顯示，感染軟腐病菌 (Erwinia carotovora ssp. carotovora, Ecc) 之阿拉伯芥PFLP轉殖株內，MsrB7 (methionine sulfoxide reductase B7) 基因的表現量增加約10倍。本研究進一步對感染Ecc的野生型阿拉伯芥植株 (WT) 進行定量RT-PCR (Quantitative reverse transcription polymerase chain reaction, q-RT-PCR) 分析，結果也發現MsrB7基因在WT中也因Ecc感染而增加表現，本研究於是推測MsrB7可能參與植物的抗病反應機制。為驗証前述的推測，本研究選殖阿拉伯芥的MsrB7 (AtMsrB7) 基因，並藉CaMV35S啟動子之驅動，使原本主要表現於根部的MsrB7，持續大量表現於阿拉伯芥全株中，並對轉殖植株進行抗病能力的檢測。基因轉殖實驗結果顯示MsrB7轉殖株 (MsrB7OX) 對於Ecc的感染與殺草劑巴拉刈 (Methyl viologen, MV) 的處理都明顯增加耐受度，經由DAB (3,3-diamino-benzidine) 的染色結果可知，MsrB7OX轉植株內的H2O2累積量較WT對照組為低，顯示轉植株內移除ROS (reactive oxygen species) 的活性增高。比較三種ROS移除相關酵素活性的實驗結果顯示，MsrB7OX轉植株內peroxidase和thioredoxin reductase的活性明顯提升，而catalase的活性則無顯著變化。本研究也利用q-RT-PCR檢測轉殖株內各種已知與抗病相關基因的表現情形，結果發現MsrB7轉植株中，SA-dependent pathway上的基因包括NPR1、WRKY70與PR1等的表現量均有顯著增加。綜合上述實驗結果推測，持續表現MsrB7可增加植株對Ecc耐性之原因可能是藉由移除過多ROS與活化SA-dependent pathway抗病機制來達成。另外，本研究也發現轉殖株除了能耐受Ecc的處理之外，亦能耐受青枯病菌 (Ralstonia solanacearum) 的感染。因此持續表現MsrB7基因，可提高植物對氧化逆境及至少兩種細菌病害的多重耐性。