烟草NNttGGCCNN22启动子的克隆及功能研究

翟春贺，王浩，李怡博，苏梦迪，郭豪，杨永霞，张松涛*

1 河南农业大学烟草学院，国家烟草栽培生理生化研究基地，烟草行业烟草栽培重点实验室，河南郑州农业路63号 450002；

2 广东烟草韶关市有限公司，广东韶关北江中路27号 512000

真核翻译起始因子2（eukaryotic Initiation Factor 2，eIF2）是调控蛋白翻译起始阶段的关键因子。eIF2的α亚基发生磷酸化修饰后，可抑制蛋白质翻译起始。目前，在动物中已发现四种可磷酸化eIF2α的蛋白激酶，包括PKR（protein kinase double-stranded RNA-dependent）、HRI（heme-regulated inhibitor）、PERK（PKR-like endoplasmic reticulum kinase） 和GCN2（General Control Non-derepressible 2）。在动物和芽殖酵母中，当氨基酸缺乏时，GCN2介导的eIF2α磷酸化可以降低翻译起始速率，同时激活氨基酸合成相关基因的表达，从而应对氨基酸缺乏[1-2]。在植物中，目前只发现GCN2一种蛋白激酶可使eIF2α磷酸化，暗示着GCN2在植物营养缺乏中起重要作用。

植物GCN2在多种组织中均可表达。在拟南芥和烟草中，AtGCN2和NtGCN2在根、茎、叶、花中均可表达[3]。其中，NtGCN2在叶片中表达量最高，在根和茎中表达量最低。此外，GCN2还参与植物生长发育的调控。在拟南芥中，gcn2突变会导致种子萌发延迟，叶片变长，叶绿素含量降低[4]。GCN2还可以响应多种生物和非生物胁迫[5-10]。紫丁香假单胞菌和黄斑病菌ES4326侵染拟南芥时，GCN2被激活并磷酸化eIF2α，同时在侵染前期正调控ABA生物合成[11]。在烟草中，烟粉虱侵染也可以激活烟草GCN2的表达[13]。此外，低温、盐胁迫、UV辐射、干旱和冷害等非生物胁迫均能激活GCN2的表达[3,12-13]。

植物激素是由植物自身代谢产生的一类有机物质，在极低的浓度下就对植物生长发育有明显生理效应，在植物生长发育过程中起重要作用。研究发现，GCN2可被多种植物激素激活，包括壬二酸（AZA）、茉莉酸甲酯（MeJA）和水杨酸（SA）等[3,12-13]。……