摘要
蛋白磷酸酶2C（proteinphosphatase2C,PP2C）是生物体中一类重要的丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶，通过使底物蛋白去磷酸化而改变细胞中关键蛋白的活性，从而调控生物体的生长发育、参与逆境胁迫应答等生物学过程。番茄（Solanumlycopersicum）是世界范围内广泛种植的重要蔬菜作物之一，其产量和质量受到多种环境因子的影响。然而，目前对于番茄PP2C家族基因的研究相对较少。本研究在基因组水平上对番茄SlPP2C家族基因进行了鉴定和分析，在此基础上，选择了对盐胁迫强烈响应的SlPP2C51-like基因进行了抗盐和抗干旱的功能分析，主要研究结果如下： 1.在番茄基因组中鉴定出100个PP2C家族基因，主要分属12个亚类，不均匀分布在11条染色体上，每个亚类的基因结构、蛋白基序模式与PP2C家族系统进化关系基本一致。表达模式分析结果表明，部分SlPP2C基因参与了番茄对盐胁迫的应答反应。 2.分析了番茄盐响应基因SlPP2C51-like的组织表达模式和响应多种激素和逆境胁迫的表达模式。结果表明，SlPP2C51-like在番茄的花、叶和未成熟果实中的表达量较高；参与了番茄对ABA、IAA和GA3，以及对盐胁迫、干旱胁迫和冷胁迫的应答反应。 3.对SlPP2C51-like的编码蛋白进行了亚细胞定位分析，结果显示该蛋白定位在细胞核中。 4.构建了SlPP2C51-like基因的过表达载体，得到了该基因的过表达番茄株系。对过表达株系的耐盐性分析发现，和野生型相比，盐胁迫下过表达株系相对矮小，叶片更加卷缩，失绿严重，枯萎脱落的叶片更多；过表达株系的总抗氧化能力和SOD、POD、CAT酶活力显著低于野生型植株，MDA和PRO含量均显著高于野生型植株，说明过表达SlPP2C51-like基因降低了番茄对盐胁迫的耐受性。对过表达该基因株系的抗旱性分析发现，干旱胁迫下过表达株系和野生型都出现萎蔫，表型差异不显著，但在复水2天后，过表达株系下部老叶已经完全变黄，上部新叶的叶尖处也开始变黄；其总抗氧化能力和SOD、POD、CAT酶活力显著低于野生型植株，MDA和PRO含量都显著高于野生型，说明过表达SlPP2C51-like基因也降低了番茄对干旱胁迫的耐受性。种子萌发实验结果显示，SlPP2C51-like基因的过表达促进了番茄种子的萌发，暗示了SlPP2C51-like对ABA信号途径的负调控作用。从以上结果推测，番茄SlPP2C51-like基因可能通过负调控ABA信号转导通路从而负调控番茄对盐胁迫和干旱胁迫的耐受性。
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