拟南芥中ABR蛋白家族在ABA和逆境胁迫信号转导过程中功能分析
摘要
植物激素脱落酸(abscisic acid, ABA)在调节植物生长、发育, 以及植物在应对生物与非生物胁迫的反应等各方面都发挥着非常关键的作用. 已知ABA调控具有ABRE (ABA responsive element)顺式作用元件的基因表达和相应的生理反应. 生物信息学分析表明, 拟南芥ABA反应蛋白(ABA-responsive protein, ABR)家族含有GRAM结构域, 而且这些基因上游均具有ABRE应答元件. 为了分析这些基因可能的功能, 本研究鉴定了ABR家族的T-DNA插入纯合突变体, 并构建了<italic>abr1</italic>, <italic>abr2</italic>, <italic>abr3</italic>双突变和三突变体. <italic>abr1</italic>, <italic>abr2</italic>,<italic> abr3</italic>单突变体没有表现出任何生长及其他生理表型, 而<italic>abr1</italic>, <italic>abr2</italic>,<italic> abr3</italic>双突变和三突变体在种子萌发方面对ABA、氯化钠、甘露醇及葡萄糖均显示出不敏感的表型. ABR1蛋白在胞质内呈点状分布, 可能定位于内膜系统, 而ABR2和ABR3蛋白均定位于细胞质中. 另外, <italic>ABR1</italic>, <italic>ABR2</italic>和<italic>ABR3</italic>基因在植物多种组织中均有表达, 且受包括ABA在内的多种非生物胁迫诱导, 而它们的表达在<italic>aba2 </italic>(abscisic acid (ABA)-deficient mutant 2, ABA缺失突变体2), <italic>abi1 </italic>(abscisic acid insensitive 1, ABA不敏感突变体1), <italic>abi2 </italic>(abscisic acid insensitive 2, ABA不敏感突变体2)缺失突变体中明显下调. 这些结果暗示了ABR家族蛋白参与ABA信号转导过程, 且位于<italic>abi1</italic>, <italic>abi2</italic>的下游.