水稻OsCBL5在植物耐鹽信號傳導(dǎo)中的作用研究.pdf

1、Ca2+在植物適應(yīng)外界環(huán)境及其生長過程中起著重要的信號因子作用。植物在受到生物或者非生物脅迫時會促進細胞內(nèi)的或者細胞外的鈣庫釋放Ca2+，從而在細胞內(nèi)瞬時的產(chǎn)生鈣信號，細胞鈣信號能被感受蛋白識別并傳送。類鈣調(diào)磷酸酶B亞基蛋白(CBL)家族是一類獨特的鈣感受器蛋白，它能通過特異性調(diào)控以及與一類蛋白激酶(CIPKs)互作來監(jiān)控鈣離子的瞬時變化。已經(jīng)證明植物中CBL-CIPK復(fù)合物能夠通過激活或者抑制不同的靶蛋白來應(yīng)答不同刺激，傳遞鈣信號，而

2、其中了解最清楚的是SOS途徑。在根中主要由SOS3與SOS2互作，在苗中主要由SCABP8與SOS2互作，它們能夠?qū)⑦@些復(fù)合物靶向到細胞膜上來激活SOS1 Na+/H+反轉(zhuǎn)運蛋白，從而調(diào)整Na+穩(wěn)態(tài)和增強NaCl耐受能力。SCABP8依賴的SOS途徑激活SOS1使Na+外流，從而調(diào)節(jié)植物細胞內(nèi)Na+積累。SCABP8能夠使SOS2磷酸化，使穩(wěn)定的SCABP8-SOS2復(fù)合物定位到細胞膜，從而增強SOS1反轉(zhuǎn)運蛋白活性。OsCBLs途徑分

3、為兩類:ABA依賴性和ABA非依賴性。擬南芥中AtCBL1和AtCBL9都能夠和AtCIPK23互作，激活下游的AKT1蛋白，賦予它對低K+耐受能力。Atcbl9突變體對ABA敏感，而Atcbll對ABA不敏感，說明CBL1和CBL9通過不同的途徑發(fā)揮作用。
　　OsCBL5在水稻的NaCl耐受中起著重要的調(diào)控者的作用。通過研究發(fā)現(xiàn)OsCBL5能使水稻在萌芽后生長期和幼苗期對高濃度的NaCl更加敏感和增強對ABA耐受性;通過陽離子

4、和陰離子的耐受性試驗，我們發(fā)現(xiàn)OsCBL5過表達株系只對NaCl中的Na+敏感。通過原子吸收光譜法測定不同NaCl處理時間下地上部分和地下部分Na+和K+含量，發(fā)現(xiàn)無論是處理還是在未處理下，OsCBL5過表達株系地下部分Na+濃度比野生型ZH11的低，而地上部分Na+濃度比野生型ZH11的高，處理時間越久則差異越大，K+含量沒有明顯差異，說明OsCBL5能夠增強Na+從地下部分向地上部分運輸?shù)哪芰?此外，通過Real-Time PCR分

5、析，發(fā)現(xiàn)OsCBL5在NaCl處理下通過上調(diào)水稻地上部分的OsHKT2;1、OsHKT2;3、OSA1和OsHKT9表達和下調(diào)OVP1的表達以及上調(diào)地下部分Os HKT2;3基因的表達和下調(diào)地上部分ROS的清除能力基因sCATA1使水稻對NaCl敏感，而且還發(fā)現(xiàn)OsCBL5在NaCl處理后在地上部分能夠上調(diào)OsELF3表達，從而影響OsELF3下游一系列該基因控制的與生理周期或者開花周期相關(guān)的基因表達，最終可能影響NaCl處理下水稻的生