LecRKIII.2基因调控拟南芥对非生物胁迫和外源激素的响应

摘要

在拟南芥Arabidopsis thaliana中，凝集素类受体激酶(lectin receptor-like kinases, LecRKs)包含86个成员，在植物对生物及非生物胁迫反应中起关键作用。AtLecRKIII.2作为LecRKs家族的一员，其具体功能未见报道。本文通过实时定量PCR和三引物法鉴别AtLecRKIII.2基因的过表达植株及纯合缺失突变体。启动子顺式作用元件分析发现，AtLecRKIII.2基因有多种与调控胁迫、激素等反应相关的功能元件。组织表达模式分析表明，AtLecRKIII.2基因于果荚中具有较高的转录水平，茎中的转录水平次之。逆境及激素响应模式分析表明，AtLecRKIII.2基因对外源生长素(3-indoleacetic acid, IAA)、油菜素内酯(brassinolide, BL)、赤霉素(gibberellins, GAs)、PEG8000、高温和低温均具有不同程度的响应。萌发率及根长实验结果表明，NaCl或Mannitol处理后，LecRKIII.2-OE的种子萌发率高于野生型，而lecrkiii.2的种子萌发率低于野生型。用生长素处理后，LecRKIII.2-OE根的伸长被显著抑制，且其体内与生长素应答和运输相关基因的转录水平显著变化。上述研究结果表明，AtLecRKIII.2基因正调控拟南芥对盐胁迫、渗透胁迫的耐受性和涉及根的生长发育。研究结果为进一步深入研究AtLecRKIII.2基因在植物非生物胁迫及激素信号转导中的生理功能提供参考数据。

关键词

拟南芥 / 凝集素类受体激酶 / AtLecRKIII.2 / 非生物胁迫 / 激素

基金资助

国家自然科学基金(31872866); 重庆市自然科学基金(2022NSCQ-MSX5788,2022NSCQ-MSX5762); 长沙市自然科学基金(kq2202149); 湖南省自然科学青年基金(2022JJ40051)