油菜BnICE1基因与MAP激酶信号途径在调控植物耐寒性中的相互作用研究

由ICE1→CBF→COR组成的低温响应转录网络在植物响应低温胁迫过程中发挥着重要的作用，而植物MAP激酶级联则是将胞外刺激传递到胞内响应的重要途径。组成型表达的ICE1在低温胁迫过程中被上游激酶磷酸化激活，从而调节CBFs和COR表达。MAP 激酶通过磷酸化激活转录因子或其它底物蛋白，进而激活下游功能基因的表达。本项目通过研究MAPKK抑制剂预处理（切断MAPK 信号途径）后再进行低温处理条件下：（1）油菜ICE1、CBFs及COR基因转录和表达的变化，（2）油菜ICE1转化拟南芥的转基因植株中， CBFs及COR基因转录和表达的变化，（3）油菜ICE1基因磷酸化位点突变后转化拟南芥的转基因植株中， CBFs及COR基因转录和表达的变化，探讨植物中ICE1→CBF→COR低温响应转录网络与MAP激酶信号途径之间的作用关系，以期为植物抵御低温胁迫的信号途径和作用机制补充新的理论依据。

由ICE1→CBF→COR组成的低温响应转录网络在植物响应低温胁迫过程发挥着重要的作用，植物MAP激酶信号传导途径可以被多种生物胁迫和非生物胁迫所激活，本项目在前期研究的基础上，取得一下结果：1、从油菜中克隆得到了ICE1基因，实时荧光定量PCR结果表明，油菜中ICE1的表达受到低温胁迫的诱导。构建 pBI121-ICE1表达载体，通过农杆菌介导的叶盘法成功转化烟草。与对照相比，转基因烟草的抗寒性提高，CBF1、CBF3、ERD10B、ERD10C等低温胁迫诱导的相关基因的表达明显高于野生型烟草。过表达ICE1 增强了转基因烟草的抗氧化能力及抗高盐和干旱胁迫的能力。2、从油菜中克隆的到了CBF、COR基因，研究了不同逆境胁迫及MAPKK抑制剂预处理对CBF、COR转录水平的影响，结果表明，低温胁迫、盐胁迫、ABA胁迫、H2O2胁迫均能不同程度的诱导CBF、COR转录水平的增强，MAPKK抑制剂U0126预处理抑制了逆境胁迫对油菜CBF、COR基因转录的表达，表明MAP激酶信号传导途径与由CBF、COR组成的低温响应转录网络有相关性。3、从油菜中克隆了MKK4、MKK2、MAPK12、GR2基因全长序列，MKK4、MKK2基因的表达受低温、高盐等胁迫条件的诱导，MAPK12的表达受低温、盐、ABA和H2O2胁迫诱导，GR2的表达受低温、ABA、H2O2胁迫的诱导。4、研究了盐、UV-B、外源H2O2胁迫对油菜抗氧化酶活性及叶绿素、MDA、脯氨酸含量等生理指标的影响。5、从柠条中克隆得到了P5CS、GR、F3H基因全长序列，P5CS、GR基因的表达受低温、盐、干旱盐胁的诱导，F3H基因的表达受低温、高盐胁迫的诱导。