MAPK级联信号途径普遍存在于真核生物中,主要参与调控生物体内的信号转导过程,如激素信号响应、生长发育、细胞分裂调控和细胞胁迫反应等。研究表明,SIP2作为一个MAPKK,通过Sym RK-SIP2-Lj MPK6途径参与调控百脉根与根瘤菌早期共生信号的传递,影响共生早期侵染线的形成和根瘤发育的起始,这表明MAPK级联反应介导根瘤共生早期信号转导。本研究证明Lj PP2C与Lj MPK6有相互作用,使处于磷酸化状态的Lj MPK6发生去磷酸化作用。过表达及基因敲除实验表明Lj PP2C影响共生早期结瘤过程。我们推测Lj PP2C通过调控MAPK级联信号转导途径介导共生早期信号的传递。本研究深入研究了Lj PP2C在百脉根与根瘤菌早期共生信号转导过程中的生物学功能和可能的作用机制,获得以下实验结果:1.在百脉根数据库中,对Lj PP2C蛋白序列进行Blastp分析,鉴定到另一个编码PP2C类蛋白磷酸酶的基因,命名为Lj PP2C2;与拟南芥PP2C类蛋白磷酸酶家族共同构建系统发育进化树,经比对发现Lj PP2C与Lj PP2C2同属于B亚家族,都含有保守的KIM域结构。2.利用酵母双杂交和双分子荧光互补（Bi FC）实验检测Lj PP2C与Lj MPK6互作是否具有特异性,结果表明Lj PP2C与Lj MPK6有相互作用,而与Lj MPK3和Lj MPK4没有相互作用;Lj PP2C2与Lj MPK3/4/6都没有相互作用,说明百脉根Lj PP2C特异性地参与MAPK级联反应。3.体外蛋白磷酸化实验表明,百脉根Lj PP2C能够使Lj MPK6的去磷酸化。4.荧光定量PCR结果表明,Lj PP2C基因在花、茎、果荚、叶、根和根瘤中都有不同程度的表达,在叶和根中的表达量较高;构建Lj PP2C pro:GUS融合载体,组织化学染色发现Lj PP2C在根毛细胞、皮层细胞、侧根原基、维管束中都有表达,在成熟根瘤的外周维管束和根维管束中也有表达。5.分析oe-Lj PP2C超表达和pp2c突变体植株接种根瘤菌3周时的结瘤性状,与野生型植株相比,oe-Lj PP2C植株根瘤数量与结瘤密度增加,而pp2c植株根瘤数目与结瘤密度则减少,这表明Lj PP2C参与共生信号传导过程,影响共生结瘤。6.分析pp2c突变植株的早期结瘤性状,与野生型植株比,pp2c植株的侵染线数目与根瘤原基数目也降低。这表明Lj PP2C主要通过影响结瘤早期侵染线形成与根瘤原基的起始,调控根瘤共生信号的传递。7.利用CRISPR/Cas9基因编辑技术介导Lj PP2C与Lj PP2C2功能缺失,结果表明对Lj PP2C与Lj PP2C2进行单敲除和双敲除都会导致百脉根根瘤数目与结瘤密度降低,且双敲除表型更明显,说明Lj PP2C与Lj PP2C2在百脉根与根瘤菌共生固氮过程中可能存在功能上的冗余。