韩 乐 杜萍萍 肖 凯

小麦脱落酸受体基因介导植株抵御干旱逆境功能研究

韩 乐 杜萍萍 肖 凯*

河北农业大学农学院, 河北保定 071001

脱落酸(ABA)受体PYR/PYL/RCAR通过与渗透胁迫诱导的ABA结合, 参与植株体内ABA介导的信号转导过程, 在调控植株干旱逆境抵御过程中具有重要的生物学功能。本文研究了鉴定的1个干旱响应的PYR家族成员的分子特征、应答干旱表达模式及其介导植株抵御干旱逆境的功能。结果表明,与植物种属中部分PYR基因在氨基酸序列水平上高度同源, 编码蛋白含有PYR家族成员保守结构域, 翻译蛋白经内质网分选后定位于细胞质膜。基因在小麦根、叶中均呈明显的干旱诱导表达模式, 在干旱胁迫48 h表达量达到峰值。与野生型对照(WT)相比, 超表达烟草转化株系, 干旱处理下植株长势增强, 干鲜重增加。干旱处理下, 转化株系较对照的光合能力增强, 细胞保护酶活性提高, 渗透调节物质脯氨酸和可溶性糖含量增加。研究表明,通过在转录水平上应答干旱逆境, 改善干旱胁迫下的植株相关生理过程, 在增强植株抵御干旱逆境能力中发挥重要作用。

小麦; ABA受体基因; 表达; 遗传转化; 功能鉴定

干旱是作物生长、发育和产量形成的重要限制因素, 增强小麦等麦类作物水资源利用效率对于保障我国粮食安全及农业可持续发展具有重要实践意义[1]。研究表明, 植株在长期的演化过程中, 已形成系统的抵御干旱等渗透胁迫逆境信号转导和相关生化途径[2-3]。……