鹽穗木HcUKPP原核表達(dá)及重組菌非生物脅迫耐受性研究

張麗麗，張　冀，張富春

(新疆大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，新疆生物資源基因工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊 830046)

鹽穗木(Halostachyscaspica)隸屬藜科(Chenopodiaceae)鹽穗木屬，廣泛分布于新疆干旱荒漠鹽堿地，耐鹽能力強(qiáng)，可在野外含鹽量高達(dá)27%的重度鹽漬化環(huán)境中生長(zhǎng)，并且形成優(yōu)勢(shì)群落[1-2]。因此選取鹽穗木作為耐鹽堿基因挖掘及相關(guān)功能驗(yàn)證的理想材料，對(duì)于抗逆研究具有重要意義。

隨著基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)和代謝組學(xué)的快速發(fā)展，許多鹽脅迫相關(guān)蛋白質(zhì)、轉(zhuǎn)錄因子、激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和脅迫響應(yīng)通路相關(guān)基因相繼被發(fā)現(xiàn)，其中有一部分基序和結(jié)構(gòu)域未知，且功能模糊的蛋白質(zhì)(POFs)，它們?cè)诜巧锩{迫時(shí)呈現(xiàn)了高表達(dá)，并且過表達(dá)該蛋白的植物都獲得了更強(qiáng)的非生物脅迫耐受性[3-5]。本實(shí)驗(yàn)室在前期研究中發(fā)現(xiàn)，在600 mmol/L NaCl 處理?xiàng)l件下，采用RACE技術(shù)從鹽穗木中擴(kuò)增獲得了1個(gè)功能未知多肽基因HcUKPP，并隨著脅迫處理時(shí)間的增加，該基因表達(dá)顯著升高，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)其定位于細(xì)胞質(zhì)膜上，為細(xì)胞質(zhì)膜相關(guān)蛋白(plasma membrane protein, PMP)，猜測(cè)它可能參與調(diào)節(jié)細(xì)胞膜通透性和維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)而增強(qiáng)鹽脅迫耐受性[6-7]。當(dāng)鹽敏感型植物長(zhǎng)期暴露在高鹽環(huán)境中時(shí)，不利因素所誘發(fā)的氧化脅迫和離子損傷會(huì)導(dǎo)致質(zhì)膜過氧化并破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改變細(xì)胞的滲透勢(shì)，對(duì)植物造成不可逆的傷害。研究表明，當(dāng)耐鹽植物暴露于鹽環(huán)境中時(shí)，會(huì)激活維持膜組分和離子穩(wěn)態(tài)的信號(hào)通路以及相應(yīng)基因，并通過穩(wěn)定細(xì)胞結(jié)構(gòu)、抗脂質(zhì)過氧化和維持細(xì)胞滲透勢(shì)等方式增強(qiáng)植物對(duì)鹽脅迫的耐受性[8-11]?！?br>