碱胁迫应答基因GsSnRK1.1与上游调控因子GsGRIK1互作功能分析

研究针对野生大豆蛋白激酶GsGRIK1与GsSnRK1.1相互作用是否参与植物响应碱胁迫,采用生物信息学、分子生物学以及基因工程等技术手段开展系统研究。首先作碱胁迫应答基因GsSnRK1.1和GsGRIK1全长基因克隆功能验证,证明其有显著耐碱功能;构建酵母表达载体PYX212和PYX242,利用酵母四重突变株(sak1/tos3/elm1/snf1)作表型分析。结果表明,共转化GsSnRK1.1和GsGRIK1的转化子可在非葡萄糖碳源和碱胁迫处理的选择培养基上正常生长。由此证明野生大豆GsSnRK1.1受上游调控因子GsGRIK1激活调控,且发现其可能参与植物耐碱胁迫应答机制。通过Western blot体外生化分析,证明上游调控因子GsGRIK1通过钙离子依赖途径磷酸化激活GsSnRK1.1。利用组织染色法,对GsSnRK1.1和GsGRIK1作碱胁迫下表达模式分析,结果表明,GsSnRK1.1和GsGRIK1基因表达显著响应碱胁迫。通过碱胁迫处理过量表达GsSnRK1.1和GsGRIK1大豆毛状根,作功能表型鉴定,结果表明,共表达GsSnRK1.1和GsGRIK1的大豆毛状根耐碱能力最显著。研究首次阐明GsGRIK1通过钙离子依赖途径磷酸化调控GsSnRK1.1参与碱胁迫应答通路,为完善碱胁迫应答通路奠定重要基础。

野生大豆AP2/RAV亚家族转录因子GsRAV3负调控拟南芥对ABA的敏感性

RAV亚家族蛋白包括1个AP2DNA结合域和1个B3DNA结合域。研究表明,GsRAV3是植物响应碱和ABA胁迫的重要调节因子。在碱和ABA处理下,野生大豆根系GsRAV3基因被诱导上调表达。与野生型相比,超量表达野生大豆GsRAV3的拟南芥在ABA胁迫下种子萌发状况和幼苗鲜重指标表现良好,对ABA敏感性降低。进一步研究表明,GsRAV3基因超量表达显著影响ABA合成和应答相关基因表达量。此外,GsRAV3定位于植物细胞核中,但在酵母细胞中未表现出明显的转录激活活性。综上所述,GsRAV3可能通过影响ABA合成及应答相关基因转录水平降低植物对外源ABA敏感性,表明GsRAV3在种子萌发和幼苗早期ABA信号传递过程中发挥重要作用。