白桦BpGRAS1基因的克隆及耐盐功能分析
2021-10-10及晓宇贺子航王智博田增智
张 群,及晓宇,贺子航,王智博,田增智,王 超
(林木遗传育种国家重点实验室(东北林业大学),黑龙江 哈尔滨 150040)
盐胁迫是不利于植物生长和发育的主要非生物胁迫之一,处于逆境中的植物其生长发育会受到不同程度的影响,严重时甚至导致植物死亡。为了减少这些条件的不利影响,植物已经进化出多方面的策略,包括形态、生理和生化适应。在对各种非生物胁迫的响应和适应过程中,诱导了许多与胁迫相关的基因,并且积累了多种与胁迫抗性相关的功能蛋白[1]。因此,了解盐胁迫响应的生物分子基础和耐受机制对于植物耐盐和基因工程育种非常重要[2]。
GRAS蛋白是植物转录因子(transcription factor,TF)的一个重要家族,GRAS 家族的名字源于3个最初发现分离出来的成员 GAI [GA (GIBBERELLIC ACID)INSENSITIVE]、RGA(REPRESSOROFGAI)和SCR(SCARECROW)[3]。GRAS在调控植物生长、发育和胁迫反应中发挥重要作用。该蛋白一般由400~800个氨基酸残基组成,其C端高度保守,N端为高度变异区,该蛋白家族的成员具有其特有的GRAS 结构域,该结构与植物的抗逆机制有着密切的联系,其中部分成员还具有 DELLA 蛋白结构[4]。DELLA蛋白不仅是纵向根系生长抑制因子,而且还是皮层径向细胞扩张的积极调节因子[5],在调控植物根冠发育中发挥着极其重要的作用,可以提高植物对非生物胁迫的抗性[6]。研究表明,GRAS转录因子参与了植物生长发育及形态建成(如赤霉素信号转导[7]、根的发育[8]、分生组织的形成[9]),以及植物抗病性[10]和非生物胁迫反应[11]。
近些年来陆续有不同植物种的GRAS转录因子家族……