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亲环蛋白家族是高度保守的蛋白家族,广泛分布于各种生物中,参与植物生长发育、应答生物和非生物胁迫等生物学过程。虽然已有不少植物亲环蛋白基因的分离和功能研究报道,但这些研究大多数局限于少数模式植物,在辣椒等茄科植物上还鲜有报道。本研究从辣椒cDNA文库中分离获得一个亲环蛋白家族成员的全长cDNA,分析了该基因在不同逆境胁迫下的转录表达,并在获得了其超表达转基因T1代烟草的基础上分析了其超表达对青枯病和干旱、盐、高温等多种非生物逆境胁迫抗性的影响,主要结果如下:1.以推定亲环蛋白同源的拟南芥EST设计特异性引物,采用96孔板法筛选辣椒cDNA文库,获得的一个阳性克隆长度为1261bp,含有一个编码208个氨基酸残基的开放读码框,其推定的氨基酸序列含有CsA-PPIase2结构域和一个N端跨膜区域的蛋白,与烟草、马铃薯等植物中的CyP同源性分别为89.9%,82.94%,将其命名为CaCyP2。2.以不同逆境胁迫处理的辣椒植株主要功能叶片提取的总RNA为模板,进行荧光定量PCR。研究表明,CaCyP2在外源水杨酸(SA)作用下转录表达下调,在外源乙烯利(Ethephon)作用下其转录水平上表达量上调;在外源茉莉酸甲酯(MeJA)作用下其转录表达除6h显著上调外,其余均下调;在外源脱落酸(ABA)作用下,CaCyP2在处理后1h时转录表达量显著上升,以后则恢复到原来的水平。在外源萘乙酸(NAA)、重金属盐CdCl2和4°C低温胁迫下,CaCyP2表达水平无明显变化;在42°C高温胁迫下,CaCyP2表达量显著下调;在接种青枯菌的辣椒叶片中CaCyP2转录表达量下调;此外,研究还发现CaCyP2在辣椒的根、茎、叶、花和绿果中均存在一定水平的组成型表达。3.为进一步研究CaCyP2的功能,本研究构建了 CaCyP2超表达载体并获得了其转基因烟草T1代株系。利用T1代株系植株研究发现,CaCyP2超表达可显著提高转基因烟草对盐和干旱胁迫的耐性,表现出相对于对照较高的种子萌发率,较高的可溶性糖和脯氨酸含量。在盐胁迫下,CaCyP2超表达转基因烟草表现出较对照高的可溶性蛋白含量和SOD比活力;在干旱胁迫下,CaCyP2超表达转基因烟草在后期损伤程度较大。在高温和青枯菌接种下,CaCyP2超表达转基因烟草表现出较对照更高的敏感性。CaCyP2的超表达使NtACC、NtPR4、TOBLTP、NtSOD、NtAPX1、NtAPX2 及NtRbohD 表达量下降,使NtPR2、NtSAM、Ntosmotin、NtGST、NtGPX、NtCA 及NtCAT1 表达量上调。上述结果表明CaCyP2是辣椒亲环蛋白家族的一员,在应对盐和干旱胁迫中充当正调节因子的作用,而在应答高温和青枯菌接种过程中则充当负调节因子。该基因的转录表达可能受到SA、ABA、JA和ET等信号通路的控制。