VHA-c2&c4双基因沉默株系拟南芥对NaCl与ABA的响应

2020-08-04 03:02:16苏杰郭荣起高阳于秀敏李国婧王瑞刚
生物技术通报 2020年7期

苏杰 郭荣起 高阳 于秀敏 李国婧 王瑞刚

(1. 内蒙古农业大学职业技术学院,包头 014109;2. 内蒙古农业大学 内蒙古自治区植物逆境生理与分子生物学重点实验室,呼和浩特010018;3. 呼伦贝尔市农业科学研究所,呼伦贝尔 162650;4. 中国农业科学院草原研究所,呼和浩特 010010)

液泡H+-ATPase(Vacuolar-type H+-ATPase,VATPase)是存在于真核生物(包括酵母、植物和动物)中的保守质子泵[1]。它在亚细胞的酸化、pH和离子稳态、内吞和分泌转运等过程中起重要作用[2]。V-ATPase由13个亚基组成,这种寡聚酶包含V1和V0结构域。V1域位于膜内的细胞质中,由A-H亚基构成,对ATP的水解起催化作用。V0域镶嵌于膜上,由a、c、c''、d、e亚基构成,是物质进出膜内通道的“开关”[3]。V-ATPase的c亚基(VHA-c)是V-ATPase组装的关键,直接负责质子的结合和跨膜运输。在植物的V-ATPase中,只有c亚基由多基因编码。例如,模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)c亚基有5个同源基因,即VHA-c1、VHA-c2、VHA-c3、VHA-c4和VHA-c5,GenBank登 录 号 依 次 为At4g34720、At1g19910、At4g38920、At1g75630 和 At2g16510[4]。

关于拟南芥VHA-c基因已有大量研究。研究报道显示,拟南芥VHA-c基因表达受外源激素和盐胁迫等的调节。如Perera等[4]、徐萍等[5]研究表明ABA和盐胁迫参与了拟南芥VHA-c亚基同源基因的表达调节。王瑞刚[6]证实拟南芥VHA-c基因的调控序列指导的GUS在转基因烟草的表达受NaCl和植物激素等的调控。苏杰等[7-8]前期研究发现,VHA-c1和VHA-c3可能参与ABA和糖介导的信号转导途径。Padmanaban等[9]通过RNA干扰技术(RNAi)研究发现vha-c1和vha-c3突变体对盐胁迫敏感,同时VHA-c1和VHA-c3沉默降低了V-ATPase活性并抑制根的生长,表明VHA-c基因对细胞扩增起重要作用。郭荣起[10]、韩晓东等[11]利用RNAi技术发现VHA-c1可能通过影响H+-ATPase在盐胁迫信号通路和ABA信号通路中起着不同的调控功能。……

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