【摘 要】
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小麦促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联途径在植物信号转导过程中具有重要作用,探究MAPKKKs、MAPKKs和MAPKs之间的互作关系对完善MAPK级联途径至关重要。1.利用在线分析软件对小麦激酶基因TaMAPKKK;A和TaMAPKK2的分子特征进行解读。结果表明,TaMAPKKK;A和TaMAPKK2的开放阅读框全长分别为756 bp和1053 bp,分别编码251个和350个氨基酸,蛋白分
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小麦促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联途径在植物信号转导过程中具有重要作用,探究MAPKKKs、MAPKKs和MAPKs之间的互作关系对完善MAPK级联途径至关重要。1.利用在线分析软件对小麦激酶基因TaMAPKKK;A和TaMAPKK2的分子特征进行解读。结果表明,TaMAPKKK;A和TaMAPKK2的开放阅读框全长分别为756 bp和1053 bp,分别编码251个和350个氨基酸,蛋白分子量分别为26.244 kDa和38.948 kDa,等电点分别为10.82和5.38。系统进化分析显示,TaMAPKKK;A与水稻NPKL4具有较高的同源性,TaMAPKK2与二穗短柄草MAPKK2和MKK1.2具有相似的进化途径。亚细胞定位结果显示,TaMAPKKK;A定位于叶绿体上,TaMAPKK2定位于细胞核中。2.利用RT-PCR研究TaMAPKK2在不同逆境下的表达特征。结果表明,在低磷和高盐胁迫下,TaMAPKK2表达上调,且在处理各个时间点的表达量均明显高于处理前;但在低氮和模拟干旱胁迫下,处理前后表达量无明显差异。说明TaMAPKK2在转录水平上对低磷、高盐胁迫存在应答。3.利用农杆菌介导的遗传转化法,获得了超表达和反义表达TaMAPKKK;A和TaMAPKK2的小麦、烟草转基因系。4.利用酵母双杂交技术,研究小麦TaMAPKKK;A、TaMAPKK2和TaMAPK4的互作关系。结果表明,共转化阴性对照组均不能在三缺培养基（SD/-T/-L/-H）和四缺培养基（SD/-T/-L/-H/-A）上正常生长,而含重组载体AD-TaMAPKKK;A与BD-TaMAPKK2的试验组和BD-TaMAPKK2与AD-TaMAPK4的试验组则可以正常生长。说明 TaMAPKKK;A 与 TaMAPKK2,TaMAPKK2 与 TaMAPK4 存在互作关系。5.以试验室前期获得的TaMAPKK1 T2代烟草转基因系为材料,对其抵御渗透胁迫功能进行鉴定。在干旱和盐分胁迫下,超表达TaMAPKK1植株长势增强,单株鲜重、根长、叶面积、叶绿素含量、光合速率等均增加,抗氧化酶活性提高,反义表达TaMAPKK1植株则相反。表明TaMAPKK1在介导植株抵御渗透胁迫逆境中发挥了重要作用。6.应用NBT与DAB染色法对H2O2和O2-进行组织定位。在干旱逆境下,转基因烟草叶片染色较浅,植株中H2O2和O2-含量减少。利用RT-PCR对超表达及反义表达TaMAPKK1株系PIN基因,抗氧化酶基因,ABA受体基因在干旱逆境下的表达特征进行分析研究,结果显示SOD1、FeSOD、POD2;2、CAT1;1、NtPINb、NtPIN4、NtSAPK2、NtSRK2E-9、NtSRK2I-3在超表达植株中上调表达,在反义表达植株中下调表达;而NtSAPK1在反义表达植株中上调表达,在超表达植株中上调表达。表明TaMAPKK1可能通过调控保护酶活性和保护酶基因表达水平提高对H2O2以及O2-的清除能力,通过调控ABA信号途径提高转基因植株抵御干旱逆境能力。
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