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促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联途径是真核细胞中普遍存在且保守的信号传导通路,广泛参与植物生长发育和植物抵抗生物和非生物胁迫的防御反应.本研究以番茄(Lycopersicon esculentum Miller)为材料,通过RT-PCR的方法从番茄叶片中分离到一个受低温胁迫诱导的MAPK基因,测序发现其是己知的LeMPK3基因(GenBank注册号：AY261514.1).生物信息学分析表明：该基因全长1119 bp,编码373个氨基酸,推测相对分子质量为42789.8,pI为5.55.LeMPK3包含有MAP激酶11个相对保守结构域和1个TEY的磷酸化基序.对番茄不同组织中LeMPK3基因的转录水平分析表明：LeMPK3基因的转录没有组织专一性.非生物胁迫处理下LeMPK3基因表达研究发现：低温胁迫、高温胁迫、伤害及盐胁迫处理均能诱导LeMPK3基因的转录水平显著上调,外源喷施ABA、H2O2后LeMPK3基因的表达量快速上调.原生质瞬时表达载体定位试验表明：LeMPK3主要定位于细胞核中.构建了植物表达载体PBI121-LeMPK3并转化番茄,用PCR、Northern杂交及Western杂交的方法,对转基因植株作进一步检测,结果证明成功地获得了过表达LeMPK3基因的转基因番茄植株.选取T2代纯合转基因株系及野生型进行生理分析,发现低温胁迫下转基因番茄各株系体内的H2O2及丙二醛(MDA)积累量较野生型番茄少,超氧化物歧化酶(SOD)的活性在转基因植株和野生型植株中未检测到明显差异,而过表达LeMPK3基因显著增强了转基因番茄的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)及抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性.转基因植株的总抗坏血酸(AsA)及脱氢抗坏血酸(DAsA)含量明显高于野生型.根据以上证据有理由推测过量表达LeMPK3基因的转基因番茄抗氧化系统得以改善,低温胁迫下受到的氧化伤害较轻.