转桑树MAPK5基因拟南芥在不同逆境胁迫下的抗性分析

编号 zgly0001555692

文献类型 期刊论文

文献题名 转桑树MAPK5基因拟南芥在不同逆境胁迫下的抗性分析

作者 刘长英  张梦  魏从进  许亚珍  曹博宁  郑莎  范伟  向仲怀  赵爱春 

作者单位 西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室农业部蚕桑生物学与遗传育种重点实验室 

母体文献 林业科学 

年卷期 2017年09期

年份 2017 

分类号 Q943.2 

关键词 桑树  MAPK  非生物胁迫  胁迫响应  启动子 

文摘内容 【目的】植物促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）在响应生物与非生物胁迫中发挥重要作用。本研究通过分析桑树（川桑）B家族MAPK基因MnMAPK5的亚细胞定位和启动子活性,并将其转入拟南芥中进行过表达研究,探讨MnMAPK5在逆境胁迫下的作用机制。【方法】将MnMAPK5的上游启动子连接到p BI121载体上,通过花粉介导法转入拟南芥中,经高温、低温、NaCl和PEG处理后进行GUS染色分析。通过构建过表达载体,将MnMAPK5转化到拟南芥中,用T3转基因植株进行抗逆境胁迫分析。【结果】MnMAPK5基因的编码蛋白定位于细胞质和细胞核中。在拟南芥中检测MnMAPK5启动子驱动的GUS活性的结果显示,MnMAPK5启动子活性受到了高温、低温、高盐和干旱胁迫的诱导。在高盐、干旱、低温和H2O2处理条件下,过表达MnMAPK5抑制了转基因拟南芥的萌发和生长。在盐胁迫下,过表达MnMAPK5提高了转基因植株中的MDA含量和POD活性,降低了CAT活性、可溶性糖含量和H2O2含量;在干旱胁迫下,过表达MnMAPK5提高了转基因拟南芥中的MDA和H2O2含量,降低了CAT和POD活性;在低温下,转基因拟南芥相比野生型植株表现出更低的CAT活性、POD活性、脯氨酸含量和可溶性糖含量;在氧化环境胁迫下,转基因拟南芥的MDA含量显著高于野生型拟南芥,而脯氨酸含量和可溶性糖含量要低。此外,在各个胁迫环境条件下,AtPOD、AtCAT和AtRD22等胁迫相关基因的表达量在转基因植株低于野生型拟南芥。【结论】MnMAPK5启动子在转基因拟南芥中的活性受到了不同非生物胁迫的诱导。过量表达MnMAPK5降低了拟南芥对非生物胁迫的抵抗能力,表明MnMAPK5在逆境胁迫下起着负调控作用。