枸杞LcMKK及LchERF基因的分離及抗逆功能分析.pdf

1、干旱、鹽堿等逆境脅迫嚴(yán)重影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。在長(zhǎng)期的進(jìn)化過程中，植物形成了一套主動(dòng)的防御體系，能夠識(shí)別并傳遞逆境信號(hào)，啟動(dòng)脅迫應(yīng)答基因的表達(dá)，以抵御不良環(huán)境的影響。MAPK級(jí)聯(lián)途徑在植物逆境信號(hào)傳導(dǎo)中起著重要作用。典型的MAPK級(jí)聯(lián)途徑包括MAPKKK、MAPKK和MAPK，通過依次磷酸化的方式傳遞環(huán)境信號(hào)。MAPKK是MAPK級(jí)聯(lián)途徑的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在信號(hào)傳導(dǎo)中發(fā)揮重要作用。目前為止，雖然已有研究對(duì)多種植物中的MAPKKs進(jìn)行了功能鑒定，

2、但其在MAPK級(jí)聯(lián)途徑中所發(fā)揮的重要作用仍有待進(jìn)一步研究。
　　為了研究MAPKK基因在植物中的抗逆分子機(jī)制，本研究利用3′-RACE技術(shù)首次在枸杞中分離到一個(gè)MAPKK基因，命名為L(zhǎng)cMKK。qRT-PCR分析表明，PEG、NaCl和4℃處理均能誘導(dǎo)LcMKK的表達(dá)，表明LcMKK可能參與非生物脅迫應(yīng)答。為了進(jìn)一步研究LcMKK在植物中的抗逆功能，本研究構(gòu)建了植物表達(dá)載體，并轉(zhuǎn)化了煙草。脫水處理后，轉(zhuǎn)基因煙草的失水率及電解質(zhì)滲出

3、率顯著低于野生型煙草。干旱處理后，轉(zhuǎn)基因煙草的種子萌發(fā)率、植株存活率、葉綠素含量及抗氧化酶活性均顯著高于野生型煙草；而電解質(zhì)滲出率及活性氧積累量顯著低于野生型煙草；此外，轉(zhuǎn)基因煙草中脅迫應(yīng)答基因的表達(dá)量顯著升高，其中，轉(zhuǎn)基因煙草中NtERF2的表達(dá)量是野生型煙草中的2.6倍。以上結(jié)果表明LcMKK過表達(dá)增強(qiáng)了轉(zhuǎn)基因煙草的抗干旱能力，該基因在植物抗干旱領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
　　LcMKK過表達(dá)轉(zhuǎn)基因煙草中NtERF2的表達(dá)量顯著

4、升高，表明LcMKK可能通過調(diào)控ERF轉(zhuǎn)錄因子增強(qiáng)植株的抗逆性能。鑒于此，本研究利用3′-RACE技術(shù)首次在枸杞中克隆了1個(gè)ERF基因，命名為L(zhǎng)chERF。半定量RT-PCR分析表明，PEG、NaCl處理均能誘導(dǎo)LchERF的表達(dá)，表明LchERF可能參與干旱及鹽脅迫應(yīng)答。為了深入研究LchERF在植物抗逆中的功能，構(gòu)建了植物表達(dá)載體，并轉(zhuǎn)入煙草。鹽處理?xiàng)l件下，過表達(dá)LchERF轉(zhuǎn)基因煙草種子萌發(fā)率、植株存活率、葉綠素含量及滲透保護(hù)劑脯