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植物在生长发育过程中会受到各种环境胁迫因子的影响,在漫长的进化过程中植物逐渐形成了完善的抵抗胁迫的响应机制。蛋白激酶和转录因子在植物响应外界胁迫过程中起着至关重要的作用。其中,蛋白激酶可以通过磷酸化底物蛋白来影响逆境信号的传递途径,而转录因子可以通过与启动子上的顺式作用元件结合来增强或抑制抗逆基因的转录表达。因此,蛋白激酶和转录因子在植物的抗逆响应机制中都是不可或缺的。干旱、高盐和低温等非生物胁迫严重影响着作物的生长发育和产量。通过发掘、鉴定和利用与抗逆相关的基因可以更加精确的提高作物的抗逆性,从而提高作物的产量。本研究前期通过对与抗旱和耐盐相关蛋白激酶GmY82进行酵母双杂交筛库获得了一系列候选基因。本实验选择了两个与抗逆相关的基因作为研究对象,一个是编码类受体蛋白激酶的GmRLK1,另一个是编码B3转录因子的GmTFB3。本实验研究了GmRLK1和GmTFB3在植物响应逆境胁迫中的功能以及探讨了两个基因是否参与了GmY82涉及的与抗逆相关的信号通路。本实验主要研究成果:1.大豆GmRLK1、GmTFB3和GmY82之间的互作关系验证。通过酵母双杂交、双分子荧光互补(BiFC)以及GST pull-down等蛋白互作技术验证了GmRLK1和GmTFB3能够与GmY82发生相互作用。说明GmY82在行使功能时,可能有GmRLK1和GmTFB3的参与或者是它们共同行使某一功能。同时也说明大豆GmRLK1和GmTFB3在GmY82所涉及的信号通路中发挥一定的作用。2.大豆GmRLK1基因的功能鉴定。通过对GmRLK1基因进行表达特性分析发现,在PEG和NaCl处理条件下,GmRLK1基因的转录水平都呈现下降趋势;在低温处理下GmRLK1基因的转录水平呈现上升趋势。转GmRLK1基因拟南芥表型分析发现,在PEG和NaCl处理条件下,过表达拟南芥发芽率低于突变体发芽率;对转基因拟南芥幼苗进行低温处理发现,转基因拟南芥的长势和存活率都优于突变体植株,说明GmRLK1基因提高了转基因拟南芥的抗冻性。实验结果表明大豆GmRLK1基因在植物响应非生物胁迫中发挥着重要的作用,其表达增强了转基因拟南芥对高盐和干旱的敏感性,提高了转基因拟南芥的抗冻性。3.大豆GmTFB3基因的功能鉴定。通过对其进行的表达特性和转GmTFB3基因拟南芥的表型分析发现,GmTFB3基因在ABA和NaCl的处理条件下的转录水平与对照相比处于下调的趋势。与表达特性分析结果相一致的是,在ABA和NaCl的处理条件下过表达转基因拟南芥的发芽率要低于突变体的发芽率。实验结果表明大豆GmTFB3基因受到高盐和ABA的诱导表达,说明GmTFB3可能参与了植物响应盐和ABA胁迫的途径。本实验通过对大豆蛋白激酶GmY82的互作蛋白GmRLK1和GmTFB3进行功能鉴定发现其与抗逆相关,这利于进一步研究其作用机制,也为其在小麦等作物中的应用提供了理论支撑。