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在高鹽或幹旱造成的滲透壓條件下,ABA可刺激氣孔關閉、水分保持平衡和調控脅迫反應基因表達,在幹旱和鹽脅迫下一些ABA合成

作者:南城紀實

在高鹽或幹旱造成的滲透壓條件下,ABA可刺激氣孔關閉、水分保持平衡和調控脅迫反應基因表達,在幹旱和鹽脅迫下一些ABA合成基因,如ZEP(或LOS6、AAO3、NCED3和MCSU或LOS5/ABA3)均上調表達,ABA累積.ABA反應基因啟動子上存在多個順式因子,被稱為ABA反應因子(ABREs;PyACGTGG/TC)。

基本亮氨酸拉鍊轉錄因子、ABRE結合蛋白(AREBs)/ABRE結合因子(ABFs)能結合在順式因子ABRE上,使ABA反應基因上調表達ABA介導的ABFs的磷酸化對ABA反應基因的激活是必需的。AREB1/ABF2、AREB2/ABF4和ABF3受脫水、高鹽和ABA處理所誘導,超量表達這些因子的植株産生增強的幹旱耐受性,這進一步證明了這些蛋白和ABA在非生物脅迫反應中的重要性。

來自MYC、MYB和NAC蛋白家族的其他轉錄因子也能以ABA依賴的方式發揮作用。AtMYC2和AtMYB2轉錄因子的超量表達不僅可表現ABA超敏反應,也可以增強轉基因植株對滲透壓脅迫的耐受性.RD26是一個脅迫誘導NAC轉錄因子,超量表達的RD26上調表達ABA和脅迫反應基因,并表現出對ABA的高度敏感性。

在滲透脅迫條件下ABA依賴的途徑在脫水反應因子結合蛋白(DREB)轉錄因子的調控中起重要作用.超量表達DREB2C的轉基因植株,表現出ABA超敏反應,DREB1A、DREB2A與ABF2、DREB2C的互相作用,DREB2C與ABF3、ABF4的互相作用也證明了ABA參與了DREB轉錄因子的調控.酵母單因子雜交和免疫沉澱(ChIP)研究表明,AREB1、AREB2和ABF3結合到DREB2A啟動子3A以ABA依賴的方式激活。是以,ABA能十分精細地介導非生物脅迫防衛反應。

SA、JA和ET在對不同病原菌和害蟲防衛反應的調控中起重要作用.SA通常參與了對活體營養型和半活體營養型病原菌防衛反應的激活,而JA和ET則負責死體營養型病原菌和食草昆蟲的防衛反應的激活.當植物探測到病原菌時會啟動SA的合成。

一旦在感染位點SA途徑被激活,就會啟動遠端組織的防衛反應以保護未受損組織.這種持續誘導的抗性被稱之為系統獲得抗性(SAR).對SA不敏感的或對SA累積缺陷的突變體對病原菌表現出嚴重的感病性.而且,在被病原菌感染的組織中SA水準的提升會導緻病程相關蛋白基因(pathogenesisrelatedprotein,PR)的誘導表達,進而提升對廣普性的病原菌的抗性.NPR1(non-expressorofPRgene1)是SA依賴的PR基因的激活中一個關鍵性的調控因子。

SA調控NPR1去多聚化而形成活性的單體形式.單體NPR1移位于細胞核,且與TGA類bZIP轉錄因子互相作用,促使PR基因表達,啟動防衛反應.還有幾種WRKY轉錄因子在NPR1下遊介導植物防衛反應中也發揮重要作用.病原菌感染後JA水準的提高表明JA參與了植物的防衛反應.而且JA信号在植物對食草動物的防衛反應中起重要的作用,例如毛蟲、紅蜘蛛、甲蟲和盲蝽蟓等.與防衛相關的JA反應基因表達主要受轉錄因子JIN1/MYC2(jasmonateinsensitive1/MYC2)所介導.幾個AP2/ERF家族(apetala2/ethyleneresponsivefactor)也參與了JA調控的脅迫反應.ERF1、ERF2、ERF5和ERF6控制JA反應标記基因PDF1.2(PlantDefensin1.2)的表達水準且産生對壞死營養型病原菌的抗性。

阻遏蛋白JAZ(jasmonate-jim-domin)也在JA參與的脅迫反應中起關鍵作用.在JA-Ile(活性JA)缺乏的情況下,JAZ阻遏蛋白與轉錄因子JIN1/MYC2互作,抑制JA反應基因的轉錄調控.在JA刺激下,JA-ILe結合到其受體上,該受體是一種F-box蛋白COI1(coronatineinsensitive1),導緻26s水解蛋白酶體介導的JAZ的降解,進而允許MYC2上調JA目标基因的表達水準.MYC2的Thr328殘基被磷酸化修飾,可刺激其轉錄活性.但修飾後的MYC2不穩定,被植物U-box蛋白(PUB10)降解,PUB10作為一種E3連接配接酶.使MYC2容易周轉,也使被MYC2精細調控的JA反應極其活躍。

參考文獻:

1.楊甯,李宜珅,陳霞,等.黑果枸杞的組織培養和快速繁殖[J].西北師範大學學報(自然科學版) ,2016,52(2) :84-88.

2.雷呈.藥用甘草離體快速繁殖體系的建立[J].藥物生物技術,2012,19(1) :49-51.

在高鹽或幹旱造成的滲透壓條件下,ABA可刺激氣孔關閉、水分保持平衡和調控脅迫反應基因表達,在幹旱和鹽脅迫下一些ABA合成
在高鹽或幹旱造成的滲透壓條件下,ABA可刺激氣孔關閉、水分保持平衡和調控脅迫反應基因表達,在幹旱和鹽脅迫下一些ABA合成
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