AtMAPR3, a heme protein from Arabidopsis, might play a role in plant defense via the ROS signaling pathway
Date Issued
2016
Date
2016
Author(s)
Ma, Chen-Hua
Abstract
本研究室之前的研究指出，新穎阿拉伯芥血基質蛋白 AtMAPR3 (membrane associated progesterone receptor 3 in Arabidopsis thilana) 的基因表現量，會受外加的過氧化氫及茉莉花酸 (jasmonate, JA) 誘導而上升。此外，查詢微陣列資料庫，AtMAPR3 的表現量在許多逆境下，例如以葡萄灰黴菌 (Botrytis cinerea) 感染後，亦有受誘導而上升的現象。 為了進一步了解AtMAPR3 的生理功能是否和 ROS 產生之逆境有關，本研究比較野生型阿拉伯芥和 atmapr3-1 突變株在各種 ROS 生成逆境下的性狀差異，發現以 B. cinerea 感染五周大之阿拉伯芥植株，atmapr3-1 突變株葉部的感染面積 (lesion area) 約為野生型的 1.7 倍。另外，感染 B. cinerea 的兩天後，野生型阿拉伯芥中的 AtMAPR3 的表現量上升至約 11 倍。 進一步利用 qPCR 研究 AtMAPR3 的存在是否會影響 ROS 反應相關基因。將阿拉伯芥野生型和 atmapr3-1 突變株以 B. cinerea 感染之後，兩種病原菌誘導基因 PR5 (pathogenesis-related gene 5) 及 PDF1.2b (plant defensin 1.2b) 在野生型阿拉伯芥中，分別在 24 小時及 36 小時後，表現量分別上升約 5 倍及 3.5 倍。而在 atmapr3-1 突變株中，受誘導的表現量均有過敏感的現象 (分別達 11至 15倍)。此外，兩種 ROS 反應基因 TAT3 (tyrosine aminotransferase 3) 和 ZAT10 (salt tolerance zinc finger 10) 在以 B. cinerea 感染之後，在阿拉伯芥野生型中有和 atmapr3-1 突變株中呈現不同的表現模式。其中 TAT3 基因在野生型阿拉伯芥中，在感染後表現量逐漸上升，至 48 小時後達到最高 (約 14倍)。然而在 atmapr3-1 突變株中，感染 24 小時後表現量即達最高 (約 9 倍)。ZAT10 亦有類似的表現模式。這些結果顯示 AtMAPR3 的存在與否的確影響了許多 ROS 反應相關基因。 本研究顯示，在植物遭受病原菌侵害時，與其所引發的 ROS 訊息傳遞路徑 (ROS signaling pathway)，會促進 AtMAPR3 的表現，而 AtMAPR3 可能與該種逆境的生理反應相關。
Subjects
heme protein
ROS
Botrytis
plant defense
SDGs
Type
thesis
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ntu-105-R03b22033-1.pdf
Size
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