农业生物技术学报

作者：朱自果, 张庆田, 李秀杰, 韩真, 李桂荣, 李勃

单位：1 山东省果树研究所,泰安271000;2 河南科技学院,园艺园林学院,新乡453003

关键词：燕山葡萄,MAPK基因,生物信息学分析,表达分析,

基金：山东省林业科技创新项目(LYCX-2018-13); 山东省农业科学院创新工程项目(CXGC2016A03); 泰安市农业良种工程(2017LZ006); 河南省自然科学基金(182300410031)

促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)级联途径在植物的生长发育和应答逆境的信号传导中起着重要作用,但有关MAPK家族成员在中国野生葡萄(Vitis sp.)中的作用研究较少。本研究从中国野生燕山葡萄(Vitis yeshanesis)中获得2条MAPK新基因VyMAPK2和VyMAPK3(GenBank No. MK942078; MK942077),对其进行生物信息学及亚细胞定位分析,并进行生长调节剂及干旱、高盐和低温等逆境处理下的表达分析。VyMAPK2和VyMAPK3蛋白序列中包含MAPK家族所特有的11个保守蛋白激酶亚结构域、TEY基序、活化环(activition-loop)、停靠区域(common docking domains)、磷酸化环(P-loop)和催化位点(C-loop)等结构域,分别归属于MAPK家族的B和A亚家族。亚细胞定位分析表明,VyMAPK2蛋白主要分布在细胞核,VyMAPK3蛋白也主要分布在细胞核,但在细胞质中也有分布基因表达分析显示,VyMAPK2表达量在根中最高,VyMAPK3表达量在叶中最高;生长调节剂处理下,生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸、水杨酸和茉莉酸甲酯均能够显著诱导VyMAPK3基因的表达(P<0.05),而VyMAPK2的表达变化不明显;在逆境下,干旱、高盐和低温均能够显著诱导VyMAPK3基因的表达(P<0.05),而VyMAPK基因仅受干旱的诱导。以上结果表明, VyMAPK3基因在燕山葡萄生长发育和抵御外界逆境胁迫方面起着重要的作用,此研究有助于了解中国野生葡萄的抗逆机制,为葡萄抗逆育种提供基因资源。

来源：2020年第3期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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