擬南芥蛋白磷酸酶PP4耐鹽功能研究.pdf

1、蛋白質(zhì)可逆磷酸化是調(diào)控植物生長發(fā)育和逆境脅迫應(yīng)答等生命活動一類不可或缺的分子開關(guān)。蛋白磷酸酶4(PP4或稱PPX)是一類以絲氨酸/蘇氨酸殘基為底物的蛋白磷酸酶。PP4在各個物種中序列十分保守而且在真核細胞的生命活動中有非常重要且不可替代的作用。但是關(guān)于植物PP4的研究寥寥無幾，其生物學(xué)功能至今未知。近年來大量的研究表明磷酸酶家族在植物的非生物逆境脅迫應(yīng)答調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中起到舉足輕重的作用，PP4作為絲氨酸/蘇氨酸磷酸酶家族的重要成員之一，是否

2、也參與植物的非生物逆境脅迫應(yīng)答？本研究針對這一科學(xué)問題展開研究。在擬南芥中有兩個基因編碼蛋白磷酸酶PP4，被命名為PPX1和PPX2，我們分別以擬南芥PPX1和PPX2的T-DNA插入純合突變體為父本和母本進行雜交，篩選鑒定得到純合雙突變體ppx1ppx2。本實驗以ppx1、ppx2單突變體，ppx1ppx2雙突變體及其超表達株系為材料，系統(tǒng)地研究了PP4在非生物逆境脅迫中功能。主要的研究結(jié)果如下:
　　1.蛋白磷酸酶PP4的表達

3、受鹽脅迫誘導(dǎo)
　　實時定量QPCR檢測擬南芥野生型Col幼苗在受各類非生物脅迫時PP4的表達水平。發(fā)現(xiàn)鹽脅迫可以誘導(dǎo)PP4的強烈表達，而ABA脅迫、干旱脅迫和熱脅迫均沒有引起PP4表達水平的顯著變化。所以我們推測PP4參與植物鹽脅迫響應(yīng)。
　　2.蛋白磷酸酶PP4調(diào)控植物鹽脅迫應(yīng)答
　　我們調(diào)查鹽脅迫條件下相關(guān)遺傳材料的種子萌發(fā)率，根的伸長和存活率三個表型，發(fā)現(xiàn)ppx1、ppx2單突變體沒有明顯的表型，ppx1ppx2

4、雙突變體及其超表達株系均表現(xiàn)出對鹽敏感的表型。
　　3.蛋白磷酸酶PP4的表達模式及其互作因子
　　通過GUS組織化學(xué)染色分析發(fā)現(xiàn)PP4主要在擬南芥的根，葉片氣孔中表達。通過LCI實驗發(fā)現(xiàn)PP4與鈉鉀轉(zhuǎn)運蛋白HKT1互作，進一步說明PP4在植物鹽脅迫響應(yīng)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)扮演著重要角色。
　　本研究表明PP4被鹽脅迫誘導(dǎo)表達，其表達量上升或者下降的變化都導(dǎo)致了擬南芥對鹽敏感的表型，LCI實驗表明PP4與HKT1互作，綜上說明PP