小ERF转录因子参与调控拟南芥对ABA和盐胁迫的响应.pdf

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4、Ｖ，．乂＇，＇１Ｉ＇—＇＇＇：＇”：二、＞芭；乂，丫方方；．摘要乙烯(Ethylene)参与调控植物生长发育的多个方面，包括种子休眠的打破、幼苗生长调控、叶片脱落、花的开放及衰老和脱落、果实成熟、根瘤形成等；此外，乙烯也参与调控植物对病原菌侵染等生物胁迫，以及干旱、盐碱等非生物胁迫的响应。ERFs(EthyleneResponseFactors)是植物中特有的转录因子，属于AP2(APETALA2)/ERF超家族。ERF家族中有4个小ERF蛋白，分别是ERF95、ERF96、ERF97和ERF9

5、8，这些蛋白序列高度相似，具有与AtERF1等其它ERFs的羧基端序列高度相似的DNA结合域，还都具有一个功能未知的结构域CMIX-1，但它们均不具备AtERF1等其它ERFs所具有的N末端转录因子活性区域。已有研究报道ERF95和ERF98参与了植物对非生物胁迫响应的调控，而ERF96和ERF97参与了植物对生物胁迫响应的调控。本文中则系统地研究了小ERFs在调控拟南芥对ABA响应中的作用。利用蛋白的氨基酸全序列的系统发育树分析结果显示ERF95、ERF96和ERF97聚为一簇，而ERF98与它们三个的关系比较

6、远。qRT-PCR结果显示这些小ERFs的表达模式各不相同：ERF95、ERF97和ERF98在拟南芥植株的根、茎、叶、花以及成熟的种子中均有不同程度地表达，但ERF95在成熟的种子中表达量最高，ERF98在茎中表达量最高，而ERF97在花和种子中表达量都相对较高。ERF96也是在花和种子中表达量比较高，但在根中几乎检测不到ERF96的表达。蛋白亚细胞定位分析表明ERF95、ERF96、ERF97和ERF98均定位于细胞核中。叶肉细胞原生质体瞬时转染实验表明所有ERFs都具有转录激活活性，且EDLL基序是其转录激

7、活活性所必需的。尽管三突变体erf95erf96erf97和erf96erf97erf98，及四突变体erf95erf96erf97erf98都与野生型的表型近似，但小ERFs的过表达拟南芥植株呈现出明显不同于野生型的表型。尤其是ERF95、ERF96和ERF98过表达拟南芥植株的莲座叶大小与野生型存在极显著的差异(p<0.01)，开花时间也明显延迟(p<0.01)。ABA敏感性试验结果显示，拟南芥小ERFs过表达转基因植株对ABA敏感性增强，特别是ERF95、ERF96和ERF98过表达转基因植株，在ABA处理

8、后，无论发芽率、绿苗率还是根的长度均远低于野生型。qRT-PCR结果表明，过表达ERFs转基因植株中ABA响应基因ABI5、ABF3、ABF4、RD29A、P5CS和COR15A的表达水平在ABA处理时显著高于Col野生型。生理实验结果表明，小ERFs过表达转基因植株失水速率显著低于Col野生型，气孔孔径小于Col野生型，而植株的瞬时叶片水分利用效率则要高于Col野生型植