黄瓜逆境胁迫响应基因CsABI5的克隆与表达分析

脱落酸不敏感蛋白5(abscisic acid insensitive 5,ABI5)属于bZIP转录因子家族,广泛参与植物生长发育和逆境胁迫响应。本研究采用同源克隆的方法获得了黄瓜CsABI5基因,对其进行了生物信息学分析和组织特异性表达分析,并分析了其在盐胁迫和ABA处理下的表达情况。结果表明,CsABI5基因的CDS为1230 bp,编码409个氨基酸,其编码蛋白的分子量为44.88 kDa,理论等电点为9.53,亲水性平均系数为-0.603,属于亲水性碱性蛋白。多序列比对显示该蛋白与其他物种的ABI5蛋白具有较高的相似性,C端均含有典型的保守bZIP结构域。系统发育树显示葫芦科的ABI5聚为一支,CsABI5与甜瓜的CmABI5亲缘关系最近。实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)测定发现,CsABI5在黄瓜营养器官和生殖器官中均有表达,在果刺中相对表达量最高。四叶期幼苗受100 mmol/L NaCl和100μmol/L ABA处理后CsABI5表达量显著上调,均在处理6 h升至最高。本研究结果可为抗逆黄瓜品种的选育提供参考。

甘蓝型油菜转录因子BnaABI5表达特征分析及互作蛋白鉴定

甘蓝型油菜(Brassica napus L.)是重要的油料作物之一,但是其种植效益在西北地区经常受到干旱等环境逆境的影响。脱落酸(abscisic acid,ABA)信号通路在植物对非生物胁迫的响应与耐受中具有重要作用,而ABFs/AREBs(ABA-responsive element binding factors/ABA-responsive element binding proteins)是调控ABA响应基因表达的核心转录因子。为了解析油菜响应逆境的关键转录因子,本研究首先对甘蓝型油菜转录因子BnaABI5(abscisic acid insensitive 5)进行了亚细胞定位、逆境响应及组织器官表达的检测、转录活性分析以及与激酶BnaMPKs(mitogen-activated protein kinases)的互作筛选。结果显示:BnaABI5-GFP融合蛋白定位于细胞核,该基因响应干旱逆境且主要在油菜的根中表达,并且在酵母体系中呈现出一定的转录激活活性;随后利用烟草瞬时表达体系发现BnaABI5能够激活靶标基因EM6(early methionine-labeled 6)的启动子活性。通过双分子荧光互补(bimolecular fluorescence complementation,BiFC)及酵母双杂交(yeast two-hybrid,Y2H)实验,发现BnaABI5与BnaMPK6及BnaMPK13互作。本研究初步探索了转录因子BnaABI5的表达特征及与BnaMPKs的互作,对于深入理解BnaABI5的功能具有一定的指导意义。

拟南芥ABI5亚家族转录因子——回顾与展望

植物脱落酸不敏感蛋白5 (abscisic acid-insensitive 5,ABI5)在ABA信号通路发挥重要作用。在拟南芥中,有8个与ABI5高度同源的成员,它们都是碱性亮氨酸拉链类型(basic leucine zipper,bZIP)转录因子,被共同归为ABI5亚家族(ABI5 subfamily)。ABI5亚家族成员在种子成熟、种子萌发、开花时间、根的生长和逆境响应等植物生长发育过程中起着重要作用。本文在简要回顾ABI5亚家族发现过程的基础上,综述了近年来该家族基因编码的转录因子的结构与功能关系、分子进化与基因组分布、组织特异性表达和相互作用蛋白质等方面的研究工作。