楸子叶片酵母文库构建及甘油二酯激酶MpDGK7互作蛋白鉴定

为探究MpDGK7参与调控苹果对非生物胁迫响应的机制,本研究通过构建苹果属植物楸子(Malus prunifolia)叶片的酵母双杂交cDNA文库,筛选与甘油二酯激酶MpDGK7互作的蛋白并进行验证。结果显示,本研究构建的cDNA文库库容达到1.5×107 CFU,重组率100%,平均插入片段长度大于1200 bp。利用MpDGK7构建诱饵载体pBT3-N-MpDGK7,质粒无毒性且不存在自激活,通过共转化方法从文库中筛选到13个与MpDGK7互作的蛋白。选取4个代表性互作蛋白(KAN4、MYC2、BTB/POZ和金属硫蛋白)进行点对点验证,发现它们均与MpDGK7发生互作。双分子荧光互补(BiFC)验证结果表明,MpKAN4与MpDGK7互作主要发生在细胞膜和细胞核上,MpBTB与MpDGK7互作主要发生在细胞膜上。因此,推测MpDGK7可能通过参与KAN4、MYC2、BTB/POZ和金属硫蛋白等介导的胞内信号转导过程来影响苹果对逆境胁迫的响应。本研究结果为进一步阐明DGK基因参与苹果抗逆分子调控的机理奠定了基础。

苹果甘油二酯激酶基因MpDGK7过表达对拟南芥植株抗旱性的影响

甘油二酯激酶(DGK)基因介导的磷脂酸(PA)合成是动植物细胞中重要的信号转导过程,在逆境胁迫应答中发挥重要的调控作用。前期通过对苹果DGK基因家族成员全基因组分析,鉴定到一个MpDGK7基因,其基因表达受干旱、高盐以及外源ABA处理调控。为进一步探究该基因在响应逆境胁迫过程中的生物学功能,本研究将MpDGK7基因异源转化拟南芥,对MpDGK7过表达拟南芥株系抗旱性进行鉴定,叶片气孔特征进行观察,并测定胁迫处理后过氧化氢(H_(2)O_(2))、丙二醛(MDA)含量和抗氧化系统相关酶活性。结果发现,MpDGK7基因过量表达能够提高拟南芥的抗旱性,促进胁迫条件下气孔迅速关闭,降低植株体内H_(2)O_(2)的积累并提高抗氧化酶(如CAT、POD和APX)的活性。综上,MpDGK7基因通过调节气孔运动、改进抗氧化系统参与了对干旱胁迫的信号转导。本研究结果为进一步探索DGK基因生物学功能及其作用机制奠定了基础。