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植物在生长发育过程中会遭受对其产生不利影响的生物胁迫和非生物胁迫。干旱、盐、碱等非生物胁迫会引起植物体内极其复杂的分子反应。泛素/26S蛋白酶体途径(UPP)是细胞内高效的、有高度选择特性的蛋白降解途径。RING型E3泛素连接酶在UPP中种类最多,它在底物的特异性选择降解过程中起关键作用。研究表明有RING型E3泛素连接酶基因参与对不同非生物胁迫的应答,本研究以圆叶牵牛为试验材料,克隆出RING型E3泛素连接酶基因PnLOG2,对该基因的表达模式和功能进行了初步探究,旨在为阐明RING型E3泛素连接酶参与植物非生物胁迫的机理提供理论依据。本研究结果如下:(1)从圆叶牵牛(Ipomoea purpurea Lam.)中同源克隆出RING型E3泛素连接酶基因PnLOG2,全长为1022 bp。经生物信息学分析,预测其开放阅读框长度为941 bp(51-992 bp),共编码313个氨基酸残基,为可溶性非跨膜蛋白,不存在信号肽及导肽,与番茄亲缘关系最近,与其同源性较高的序列中都含有保守的zf-C3HC4型RING-Ubox超家族结构域,启动子区顺式作用原件分析结果表明其可能参与非生物胁迫。(2)利用qRT-PCR技术,对牵牛进行组织特异性分析及不同胁迫处理下根和叶中PnLOG2基因的表达模式分析。结果表明PnLOG2基因在组织中的表达存在差异性,在根中经干旱、盐、碱、ABA胁迫处理后PnLOG2基因表达量均显著上调;在叶中经干旱、盐、碱处理后其表达量有显著上调,在根中基因表达量发生上调的时间要早于叶中的基因表达量。(3)构建pYES2-PnLOG2表达载体,并将其导入酿酒酵母INVSC1感受态细胞中,经干旱、盐、碱胁迫处理后观察对照酵母和重组酵母的表型并测定其存活率,结果表明超表达PnLOG2基因使重组酵母耐干旱和盐胁迫的能力显著提高,但是降低了重组酵母耐碱胁迫的能力。(4)构建PCAMBIA-2300-PnLOG2表达载体,将其导入农杆菌并侵染拟南芥后,筛选至T3代获得#1、#6两阳性纯合株系,对两个转基因株系及WT的种子及成苗进行干旱、盐、碱胁迫处理,统计萌发率及成苗期各株系存活率并测量鲜重、叶绿素含量、MDA含量,结果表明过表达PnLOG2基因可提高拟南芥在干旱、盐、碱胁迫下的萌发率、存活率、鲜重、叶绿素含量,降低其MDA含量。用ABA胁迫处理两个转基因株系及WT的种子及成苗后统计萌发率并测定成苗ABA相关marker基因NCED、RD20、RD29B、RAB18的表达量,结果表明转基因株系的萌发率显著低于WT,其表达量与WT相比存在显著性差异。以上结果说明PnLOG2基因超表达可以提高拟南芥耐干旱、盐碱的能力,超表达后所起的作用与ABA信号转导途径相关。