蒺藜苜蓿膜联蛋白MtANN2基因的表达模式及盐胁迫下的功能分析

• 作者: 刘亚男 于人杰 高燕丽 康俊梅 杨青川 武志海 王珍
• 来源期刊: 草业学报
• 关键词: 蒺藜苜蓿 膜联蛋白 表达模式 超表达 盐胁迫
• 年，卷（期）: 2022,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 124-134
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10. 11686/cyxb2021087

摘要

膜联蛋白（annexins）是一类进化保守的多基因家族蛋白，它们广泛存在于真核生物中，能通过 Ca2+与膜磷脂的结合参与胁迫相关的多种生物学过程。早期对膜联蛋白的研究多集中于脊椎动物，对植物膜联蛋白的认识开始于番茄。关于豆科植物尤其是牧草中膜联蛋白的研究还鲜有报道。本研究分析了蒺藜苜蓿膜联蛋白与饲草紫花苜蓿同源蛋白的进化关系，研究了蒺藜苜蓿膜联蛋白基因 MtANN2 的表达模式，进一步利用拟南芥同源基因的突变体阐明了 MtANN2 在根系发育和盐胁迫中的功能。RT-qPCR 结果显示，MtANN2 在根中高丰度表达，且表达水平受 NaCl 诱导。RNA 原位杂交表明 MtANN2 特异表达于幼苗侧根原基。拟南芥同源基因 AtANN2 的 T-DNA 插入突变体植株弱小、侧根数少、根鲜重低，且对盐（100 mmol·L-1）处理的敏感性显著高于野生型。超表达 MtANN2 于atann2 后转基因植株的侧根数介于野生型与突变体之间，根鲜重接近野生型，表明 MtANN2 能在一定程度上互补该突变体的表型缺陷。在盐处理下，该转基因株系的发芽率和长势均恢复到类似野生型的水平。以上结果从分子水平上表明，蒺藜苜蓿膜联蛋白 MtANN2 参与植物根系生长及盐胁迫响应，高水平表达该基因能够改善植物的耐盐性。本研究为紫花苜蓿耐盐分子育种提供了备选基因。