多年生黑麦草细胞分裂素信号通路B类ARR转录因子LpARR10的耐镉功能分析

• 作者: 张晴 邢静 姚佳明 殷庭超 黄心如 何悦 张敬 徐彬
• 来源期刊: 草业学报
• 关键词: 多年生黑麦草 细胞分裂素 LpARR10基因 镉胁迫 转基因拟南芥
• 年，卷（期）: 2022,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 135-143
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10. 11686/cyxb2021097

摘要

镉（Cd）是矿区重金属污染的主要元素之一，严重限制了植物的生长、发育。细胞分裂素（CTK）能够缓解镉对植物的毒害，但具体机制尚不清楚。本研究克隆了多年生黑麦草 CTK 信号通路基因 LpARR10，该基因具有 6 个外显子，编码 598 个氨基酸。进化分析表明，LpARR10 与拟南芥 B 类 ARR 转录因子（B-ARRs）聚为一组，其中与AtARR10 和 AtARR12 的亲缘关系较近。氨基酸序列分析结果显示，LpARR10 具有 B-ARRs 典型的磷酸受体结构域、磷酸化和金属离子结合位点。表达模式分析表明，CTK（25 μmol·L-1 6-BA）和 Cd（200 μmol·L-1 CdCl2）处理0. 5、2、6、12、24 和 48 h 均显著提高了黑麦草根部 LpARR10 的表达；而在叶片中，LpARR10 的表达仅在 CTK 和 Cd处理 2 和 6 h 后显著升高。过量表达 LpARR10 转基因和野生型拟南芥在无 Cd 的 MS 培养基上生长 10 d 后，根长和鲜重没有显著差异；而在含有 Cd（180 μmol·L-1 CdCl2）的 MS 培养基中，过量表达转基因株系的根长和鲜重显著高于野生型对照。综上，LpARR10 在细胞分裂素调控的植物耐镉机理中发挥重要作用。