植物14-3-3基因的研究进展

文中对植物14-3-3基因的种类、表达及其亚细胞定位的研究进展进行了综述,并对其未来研究方向进行了展望。     

AMP对铝胁迫诱导丹波黑大豆柠檬酸分泌及其铝耐受性的影响

为了考察AMP(Adenosine 5’-monophosphate)对铝耐受型丹波黑大豆(RB)柠檬酸的分泌及铝抗性的影响,在50 mmol·L-1铝溶液中添加100 mmol·L-1AMP共处理RB,结果表明RB根的相对生长率显著小于单独用50 mmol·L-1铝胁迫处理的植株。免疫共沉淀分析显示铝胁迫下AMP的存在降低RB根中14-3-3蛋白与磷酸化质膜H+-ATP酶的相互作用,使根尖质膜H+-ATP酶活性降低约1倍,氢泵活性和H+分泌能力显著降低,根柠檬酸的分泌量减少约1倍。说明铝胁迫下AMP通过抑制14-3-3蛋白和质膜H+-ATP酶的互作来减少RB根尖的氢泵活性和柠檬酸分泌作用,从而降低RB根的相对生长率及其对铝胁迫的耐受性。     

PEG模拟干旱处理条件下两种蚕豆的抗旱性研究

[目的]研究聚乙二醇(PEG)模拟干旱处理条件下2种蚕豆的抗旱性。[方法]以黄壤蚕豆(YV)和红壤蚕豆(RV)为材料,在水培条件下用PEG模拟干旱胁迫环境进行处理,并分析叶片的生理特性和质膜H+-ATPase活性的变化。[结果]在2%、5%、10%PEG处理条件下,随处理浓度和时间的增加,2种蚕豆植株失水率上升,叶片蒸腾速率降低,气孔传导率下降。在相同处理条件下,YV叶片蒸腾速率和气孔传导率下降幅度大于RV,植株失水率小于RV。在相同浓度PEG处理条件下,YV叶片可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量比RV低,但RV叶片MDA含量比YV高,细胞膜可能会遭受更大的伤害。在抗氧化酶体系中,干旱胁迫下,YV叶片SOD、POD活性比RV高,YV叶片中SOD催化超氧自由基生产H2O2的能力强,所以干旱胁迫下YV叶片质膜H+-ATPase磷酸化水平及其与14-3-3蛋白的互作受到的抑制作用比RV强。同时YV叶片质膜H+-ATPase和H+-泵活性均比RV低,YV叶片气孔开度小于RV,导致其叶片蒸腾速率和气孔传导率较低,这是YV耐旱性比RV强的一个重要机制。[结论]该研究为植物响应干旱胁迫的机制研究奠定了基础。     

在烟草中过量表达大豆SGF14a增强转基因烟草对铝胁迫的耐受性

为了验证铝耐受型丹波黑大豆根尖14-3-3a基因(soybean 14-3-3a,SGF14a)在植物应答铝胁迫中的作用,本研究利用35S组成型启动子和大豆SGF14a的编码区构建植物表达载体pK-35S-SGF14a,在野生型(wild type,WT)烟草中过量表达SGF14a获得3个转基因株系(S11、S19和S23);并用50μmol/L铝处理WT和转基因烟草,分析过量表达SGF14a对烟草铝耐受性的影响.结果表明:过量表达SGF14a的转基因烟草经铝胁迫处理后根的相对生长量比WT高约30%~40%;此外,在没有铝胁迫的正常生长条件下,3株转基因烟草根中可溶性蛋白的含量都比WT高,而用50μmol/L铝胁迫24h后WT烟草和3株转基因烟草根中可溶性蛋白的含量都下降,但转基因烟草根中可溶性蛋白含量仍显著高于WT,并且过量表达SGF14a还可显著提高过氧化物酶、过氧化氢酶以及抗坏血酸过氧化物酶的活性,降低铝胁迫下烟草根中过氧化氢(H2O2)的积累以及氧化胁迫的水平;同时,转基因烟草在低酸土壤中的生长状况也明显优于WT.这说明过量表达SGF14a可增强烟草对铝胁迫的耐受性及其适应酸性土壤生长的能力.