过表达胡杨PeRIN4基因拟南芥提高质膜H~+-ATPase活性和耐盐性

编号 zgly0001557896

文献类型 期刊论文

文献题名 过表达胡杨PeRIN4基因拟南芥提高质膜H~+-ATPase活性和耐盐性

作者 张一南  王洋  张会龙  尧俊  邓佳音  赵瑞  沈昕  陈少良 

作者单位 北京林业大学生物科学与技术学院 

母体文献 北京林业大学学报 

年卷期 2017年11期

年份 2017 

分类号 Q943.2  S792.11 

关键词 胡杨  耐盐性  质膜H+-ATPase  RIN4蛋白  转基因拟南芥 

文摘内容 本文克隆了RIN4(RPM1-interacting protein 4)在胡杨中的同源基因PeRIN4,并在拟南芥中进行过表达,通过研究转基因株系的耐盐表型、质膜H~+-ATPsae活性及H~+、Na~+、K~+等的动态离子流,揭示了PeRIN4基因在植物响应和适应盐胁迫环境中的作用。利用定位载体p Green0029-PeRIN4-GFP瞬时转化拟南芥叶肉细胞原生质体的方法,对胡杨PeRIN4蛋白进行亚细胞定位,发现该蛋白定位在细胞的胞质中。耐盐表型实验结果显示,在100 mmol/L NaCl处理下,拟南芥PeRIN4过表达株系(OE1和OE8)的生存率和根长均明显高于野生型(WT)和转空载体拟南芥(VC),说明PeRIN4基因能够提高拟南芥的耐盐性。与WT和VC相比,拟南芥PeRIN4过表达株系质膜H~+-ATPsae的活性较高。动态离子流数据显示,在盐胁迫下,PeRIN4过表达株系外排H~+和Na~+离子的能力强于野生型和转空载体拟南芥,然而K+的外流却弱于WT和VC。因此,PeRIN4蛋白具有调节质膜H~+-ATPsae活性的功能。拟南芥质膜H~+-ATPsae活性的提高主要有两方面的作用:一是可以增强H+泵的质子动力势,驱动Na~+/H~+逆向转运蛋白,提高Na~+外排的能力;二是抑制质膜的去极化,减少K+离子通过去极化激活的外向型K~+通道(DA-KORCs)和非选择性阳离子通道(DA-NSCCs)外流,维持了K~+/Na~+平衡,从而提高PeRIN4转基因拟南芥的耐盐性。