荒漠植物红砂C1亚组MAP激酶RsMPK2响应逆境胁迫的调控

植物MAP激酶级联是将胞外刺激传递到胞内响应的重要途径,在植物响应生物和非生物胁迫过程中发挥着很重要的作用。根据其序列同源性分为4个组(A-D)，其中A组和B组MAP激酶的研究已经有大量的报导，而C组和D组的功能研究较少。本项目通过对比分析红砂C1亚组MAP 激酶RsMPK2在MAPKK专一性抑制剂预处理和未经处理后的不同胁迫和激素处理过程中的转录表达的时空性变化、与抗氧化系统酶活性变化的相关性以及RsMPK2激酶活性变化来研究其响应胁迫信号的特征；通过RNA干涉技术抑制RsMPK2基因表达，对其功能进行新的分析，揭示C1 亚组MAP 激酶在植物胁迫响应过程中参与不同胁迫的信号响应机制，以期进一步揭示C 组MAP 激酶在植物抗逆中发挥作用的信号传导机理。荒漠植物MAP激酶信号途径的研究也为荒漠植物抗逆性研究补充了新的理论依据。

植物MAP激酶级联是将胞外刺激传递到胞内响应的重要途径之一,在植物响应生物和非生物胁迫过程中发挥着很重要的作用。本项目通过对比分析红砂C1亚组MAP激酶RsMPK2在MAPKK专一性抑制剂预处理和未经处理后的不同胁迫和激素处理过程中的转录表达的时空性变化、与抗氧化系统酶活性变化的相关性以及RsMPK2激酶活性变化来研究其响应胁迫信号的特征；并通过不同胁迫处理的转录组和表达谱数据来分析MAP激酶信号通路中所有基因在红砂响应胁迫过程中的变化,以期进一步揭示MAP激酶在植物抗逆中发挥作用的信号传导机理。基本在三年内完成了项目的研究内容。研究结果表明：(1) 通过半定量RT-PCR分析发现RsMPK2的表达不具有组织特异性, 且经不同胁迫处理后红砂RsMPK2基因的表达都有不同程度的诱导。(2) RsMPK2基因的代谢产物不能作为渗透物质发挥作用，推测仅是作为信号物质进行信号传导而参与逆境胁迫的调控。(3) Western blot分析表明外源H2O2和ABA处理下激酶表达具有时空性变化，发现分别在处理3h和12h之后都引起激酶蛋白的诱导表达，进一步说明了红砂C1亚组MAP激酶在非生物胁迫中的正调控作用。(4) 红砂MAP激酶信号途径与抗氧化系统协同调控非生物胁迫，但二者之间的具体调控过程有待于进一步研究。(5) 根据转录组的基因功能注释，在转录组中鉴定出参与MAPK级联途径的序列共计73条。MAPK级联途径的相关基因的表达谱分析表明，未经胁迫处理的材料中表达基因有17个（包括RsMPK2），经PEG诱导和UV-B辐射处理的材料中分别增加了3个和1个表达的基因，且表达量在处理12小时后都下降，这个结果还需要后续定量实验的验证补充分析。