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AP2/ERF(APETALA2/Ethylene-responsive Factor)转录因子家族成员众多,在植物中广泛存在。它们在植物生长发育、次生代谢、激素信号转导、参与植物对病原菌等生物胁迫的应答以及对高盐、干旱、低温等非生物胁迫的响应等方面具有重要的作用。
RAP2.6属于AP2/ERF家族,先前报道表明,该基因可能参与了植物对生物胁迫的响应,但是到目前为止并没有确切的报道表明它是否也参与了植物对非生物胁迫的响应。通过对基因芯片的结果分析,我们发现RAP2.6在转录水平上受到非生物胁迫因子的诱导;通过RT-qPCR的方法我们证实该基因受到ABA,NaCl以及渗透胁迫和冷胁迫的诱导。RAP2.6 Promoter:GUS转基因植株组织染色分析和RAP2.6转录本的RT-PCR检测结果显示该基因是遍在表达。烟草叶肉细胞原生质体瞬时表达实验表明,RAP2.6-YFP融合蛋白定位在细胞核内;通过基因枪轰击洋葱表皮细胞,瞬时表达RAP2.6-GFP融合基因,也证实了该融合蛋白定位于细胞核。酵母单杂交实验表明在酵母体内RAP2.6具有转录激活活性,并且能够结合GCC和CEl顺式作用元件,这些结果表明,该基因具备转录因子的特性。我们构建了RAP26过量表达的转基因植株,并分析了转基因株系在ABA和非生物胁迫条件下的表型。与野生型拟南芥相比,转基因株系在种子萌发率方面对ABA、渗透胁迫以及NaCl具有超敏感性;这种超敏感性可以被ABA合成抑制剂哒草伏(norflurazon,NF)所恢复,这表明胁迫因子可能通过ABA依赖型的途径来发挥作用。萌发后的转基因拟南芥在高盐的胁迫下,存活率明显比野生型高。通过分析一些受ABA和非生物胁迫诱导的Marker基因的表达,我们发现过量表达RAP2.6株系中某些Marker基因的表达模式发生了改变。在经过盐处理之后,过量表达株系中ABA的含量比野生型低。通过RT-qPCR分析表明,ABA途径中的一个重要因子AtABI4的转录本在转基因植株中上调,这表明在转基因植株中ABA的信号可能产生了放大的效应。通过基因共表达谱的分析,我们找到了一些跟RAP2.6共表达的基因,这些基因与RAP2.6的关系需要进一步的研究。
我们的工作表明RAP2.6转录因子可能作为ABA信号途径中的正调控因子参与了植物对非生物胁迫的响应。要更全面的了解RAP2.6的功能及作用机理,还需要进行更深入的研究。