高盐和低温胁迫下玉米ZmMKK4基因功能分析及ZmMKK4-ZmMPK3/5级联途径的鉴定

本项目研究了玉米ZmMKK4基因的功能及抗逆生理特性。Northern杂交结果表明，ZmMKK4在玉米根、茎、叶中均有表达，在叶中表达量最高。低温、NaCl处理和外施H2O2均能诱导ZmMKK4的表达，而外施ABA抑制ZmMKK4的表达。过表达ZmMKK4基因提高了转基因植株的抗盐、抗低温及抗干旱的能力。干旱胁迫处理下，过表达ZmMKK4的转基因烟草的抗氧化能力得到改善。转基因烟草比野生型烟草细胞内源H2O2积累量少，氧化胁迫较轻；低温、高盐和干旱条件下，转基因植株相容性物质脯氨酸、可溶性糖的积累，以及抗氧化酶的活性明显高于野生型植株；高盐和低温胁迫下，过表达ZmMKK4的转基因拟南芥增强了内源AtMPK4的活性；低温、高盐和干旱条件下，过表达ZmMKK4的转基因植株增强了胁迫相关基因的表达。此外，我们运用生物信息学等手段鉴定出玉米中存在21个MAPK基因和9个MKK基因，同时运用酵母双杂交技术鉴定出4对MPK-MKK互作蛋白。