苹果砧木MxERF4在逆境响应中的作用初探及其与MxMAPK6互作研究

发布时间：2020-08-13 17:14

【摘要】：铁(Fe)几乎是所有生物体的关键营养元素,因为它作为许多重要酶和蛋白质的一部分发挥着功能,并参与基本生物化学活动。缺铁可阻断叶绿素前体的合成,导致叶片发黄并降低光合作用。乙烯反应元件结合因子(ERF)蛋白与称为GCC盒的顺式作用元件结合以激活响应于非生物与生物胁迫应答的功能基因的表达。ERF4为本实验室发现的一个在苹果砧木缺铁响应中有重要作用的负调控转录因子。植物中的丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)在发育和许多应激反应中发挥着重要作用。本研究结果中,我们克隆了 MPK6和MPK4-2两个基因:其中MPK6由1219bp组成,编码406个氨基酸;mpk4-2由1122bp组成,编码374个氨基酸;在两个砧木品种中具有相似的3D结构。表达分析发现,在缺铁情况下MPK6在小金海棠根中表达量高于山定子。同时,我们分析了 ERF4的结构特点,发现其在小金海棠和山定子中的3D结构也是相同的。酵母双杂交系统显示MPK6和ERF4之间存在相互作用,荧光双分子互补(BIFC)试验结果同样证实了它们间的相互作用。酵母单杂交系统显示MPK6启动子区与ERF4不存在关联。通过本研究结果表明,MPK6可对ERF4行使翻译后调控作用,可能参与苹果根系应答缺铁胁迫的调控作用。另一方面,本研究利用拟南芥突变体,在不同铁含量(低铁、正常铁和高铁)处理下,探讨了 ERF4缺铁和盐胁迫中的作用。发现植株在较低铁处理下比在较高铁处理下表现出更强的耐盐性,铁含量对作物耐盐性具有显著的作用。因ERF4为负调控因子,故ERF4的缺失会使得植株在低铁下表现更好,进而在耐盐性中表现也有所提升。
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S661.1

【参考文献】