促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)级联参与植物多种生物及非生物胁迫应答过程,BnMAPK2属于MAPK级联途径最下游C族基因。本研究成功获得BnMAPK2超量表达(OE-MAPK2)和RNA干扰表达(RNAi-MAPK2)转基因甘蓝型油菜,在干旱条件下,OE-MAPK2植株耐旱性增加,RNAi-MAPK2植株耐旱性降低。相关生理指标试验结果证明,在干旱胁迫下,BnMAPK2可减缓叶片脱水程度、促进植物体内脯氨酸积累、降低丙二醛含量,在干旱后期增加POD活性。比较干旱相关基因(P5CSB、SCE1)、BnMAPK2互作干旱相关基因(STRS2、CRL1)以及STRS2依赖ABA信号途径相关基因(RD22、MYC、SnRK2),在转基因植株和野生型植株中表达水平变化差异,结果表明,BnMAPK2可正向调控P5CSB、SCE1、CRL1、RD22、MYC、SnRK2的表达;负调控STRS2的表达,并且STRS2依赖ABA信号途径相关基因在OE-MAPK2植株中的表达变化趋势和strs2突变体中一致。由此推测BnMAPK2可通过调控植株体内渗透能力、叶片含水量、细胞膜和蛋白质结构稳定性、清除自由基、降低膜脂过氧化来增加植株耐旱性;还可通过与STRS2互作,负调控STRS2基因的表达,介导STRS2依赖ABA信号途径,增加植株的耐旱性。本研究为进一步阐明BnMAPK2基因的抗逆作用机制奠定了基础。
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