玉米中三個PYR-PYLs-RCAR類ABA受體的活性鑒定.pdf

1、植物激素脫落酸(ABA)通過其核心信號通路PYR/PYLs/RCAR-PP2Cs-SnRK2s廣泛的調控了植物的生長發(fā)育過程和逆境響應過程。在這個信號通路中，ABA受體PYR/PYLs/RCAR抑制蛋白磷酸酶的的活性，從而介導ABA信號的傳導。大量研究表明，過表達此類ABA受體可以增強植物的抗旱性，甚至改善作物的水分利用效率。因此，對植物尤其是農作物ABA受體的研究在農業(yè)生產上具有重要的應用價值。本實驗室在前期的研究中發(fā)現(xiàn)玉米PYR/P

2、YLs/RCAR基因的表達呈現(xiàn)明顯的器官和亞類特異性，并且分別克隆了三個亞家族中具有代表性的ZmPYL1(KJ700410.1)、ZmPYL4(KJ191278.1)和ZmPYL10(KP708579)基因。本研究進一步對ZmPYL1/4/10的ABA受體活性進行鑒定，并分析了玉米幼苗中這三個基因轉錄水平對ABA及多種逆境脅迫的響應特點。取得了以下結果:
　　(1)通過體外磷酸酶實驗證實了ZmPYL1/4/10的受體活性。結果顯示

3、ZmPYL4對蛋白磷酸酶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ABA的高敏感性，同時顯示了其在提高植物抗逆性上的應用潛力。
　　(2)運用實時定量PCR技術分析了ZmP YL1/4/10在ABA和多種逆境脅迫下的轉錄響應，發(fā)現(xiàn)在5mM H202處理

4、下，玉米幼苗根系中ZmPYL1的表達上調了約10倍，表現(xiàn)出對活性氧信號的超高的敏感性。在10μM的ABA處理下，根系中ZmPYL4的表達下調至正常水平的10％左右，表現(xiàn)出對ABA的高敏感性。研究結果進一步證實了玉米PYR/PYLs/RCAR基因對ABA或非生物逆境轉錄響應的器官特異性和亞類特異性的普遍性。
　　(3)用農桿菌侵染花序的方法，將重組質粒轉入擬南芥，獲得了過表達三個受體基因（35s∷ZmPYL1/4/10）的擬南芥植株