玉米中三個(gè)PYR-PYLs-RCAR類ABA受體的活性鑒定.pdf

1、植物激素脫落酸(ABA)通過(guò)其核心信號(hào)通路PYR/PYLs/RCAR-PP2Cs-SnRK2s廣泛的調(diào)控了植物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程和逆境響應(yīng)過(guò)程。在這個(gè)信號(hào)通路中，ABA受體PYR/PYLs/RCAR抑制蛋白磷酸酶的的活性，從而介導(dǎo)ABA信號(hào)的傳導(dǎo)。大量研究表明，過(guò)表達(dá)此類ABA受體可以增強(qiáng)植物的抗旱性，甚至改善作物的水分利用效率。因此，對(duì)植物尤其是農(nóng)作物ABA受體的研究在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上具有重要的應(yīng)用價(jià)值。本實(shí)驗(yàn)室在前期的研究中發(fā)現(xiàn)玉米PYR/P

2、YLs/RCAR基因的表達(dá)呈現(xiàn)明顯的器官和亞類特異性，并且分別克隆了三個(gè)亞家族中具有代表性的ZmPYL1(KJ700410.1)、ZmPYL4(KJ191278.1)和ZmPYL10(KP708579)基因。本研究進(jìn)一步對(duì)ZmPYL1/4/10的ABA受體活性進(jìn)行鑒定，并分析了玉米幼苗中這三個(gè)基因轉(zhuǎn)錄水平對(duì)ABA及多種逆境脅迫的響應(yīng)特點(diǎn)。取得了以下結(jié)果:
　　(1)通過(guò)體外磷酸酶實(shí)驗(yàn)證實(shí)了ZmPYL1/4/10的受體活性。結(jié)果顯示

3、ZmPYL4對(duì)蛋白磷酸酶ZmPP2Ca/ZmHAI1活性的抑制是不依賴ABA的，而ZmPYL1和ZmPYL10是依賴ABA的。在0.5μM的ABA的作用下，ZmPYL1/4/10即可以較大程度的抑制ZmPP2Ca/ZmHAI1的磷酸酶活性，表現(xiàn)出對(duì)ABA的高敏感性，同時(shí)顯示了其在提高植物抗逆性上的應(yīng)用潛力。
　　(2)運(yùn)用實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)分析了ZmP YL1/4/10在ABA和多種逆境脅迫下的轉(zhuǎn)錄響應(yīng)，發(fā)現(xiàn)在5mM H202處理

4、下，玉米幼苗根系中ZmPYL1的表達(dá)上調(diào)了約10倍，表現(xiàn)出對(duì)活性氧信號(hào)的超高的敏感性。在10μM的ABA處理下，根系中ZmPYL4的表達(dá)下調(diào)至正常水平的10％左右，表現(xiàn)出對(duì)ABA的高敏感性。研究結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了玉米PYR/PYLs/RCAR基因?qū)BA或非生物逆境轉(zhuǎn)錄響應(yīng)的器官特異性和亞類特異性的普遍性。
　　(3)用農(nóng)桿菌侵染花序的方法，將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入擬南芥，獲得了過(guò)表達(dá)三個(gè)受體基因（35s∷ZmPYL1/4/10）的擬南芥植株