杨树AFP蛋白在盐胁迫响应过程的功能研究

盐胁迫是对全球林木生长发育、木材产量和材质产生不利影响的主要因素，严重限制植物的分布及生长发育。功能鉴定盐胁迫响应过程中发挥重要调控作用的基因将对构建杨树响应盐胁迫的分子调控网络具有重要意义，并为选育速生耐盐的杨树新品种提供重要的靶点基因。我们前期的转录组分析显示，盐胁迫可显著诱导84K杨中AFP基因的表达，暗示AFP基因可能在杨树响应盐胁迫过程中发挥重要调控功能。本研究将通过分析PagAFP2a基因表达模式、鉴定PagAFP2a蛋白在盐胁迫响应过程的功能、挖掘调控PagAFP2a基因的上游转录因子及PagAFP2a互作蛋白、分析盐胁迫响应基因在盐胁迫后的PagAFP2 a转基因植株中的表达水平以及PagAFP2a蛋白对其互作蛋白靶基因的调控，解析PagAFP2a在杨树响应盐胁迫过程的分子机制。研究结果表明:(1)PagAFP2a基因被ABA和盐胁迫显著诱导。(2)酵母单杂交和双荧光素酶瞬转试验表明，转录因子PagAREB1s可与PagAFP2a启动子中的脱落酸(ABA)响应元件ABRE片段结合并激活PagAFP2a表达。(3)耐盐性的表型、生理和生长参数分析显示，PagAFP2a是杨树响应盐胁迫过程的负调控因子。(4)qPCR分析显示，与野生型 84K杨相比，盐胁迫后盐响应基因表达在PagAFP2a过表达植株中显著下调，而在PagAFP2a敲除植株中显著上调。(5)酵母双杂交和双分子荧光互补试验显示，PagAFP2a 蛋白与 PagAREB1-3 蛋白相互作用。(6)耐盐性的表型、生理和生长参数分析显示，PagAREB1-3 是杨树响应盐胁迫过程的正调控因子。(7)酵母单杂交和双荧光素酶瞬转试验显示，PagAFP2a蛋白抑制PagAREB1-3 蛋白对下游盐响应相关靶基因和PagAFP2a自身的转录激活。以上结果表明，PagAFP2a是杨树响应盐胁迫过程的负调控因子，PagAREB1s激活PagAFP2a的转录表达，PagAFP 2a蛋白与PagAREB1-3 蛋白相互作用，从而降低PagAREB1-3 蛋白对下游盐响应相关靶基因的转录活性。