多年生黑麦草细胞分裂素信号通路B类ARR转录因子LpARR10的耐镉功能分析

作者：张晴^*; 邢静; 姚佳明; 殷庭超; 黄心如; 何悦; 张敬; 徐彬

来源：草业学报, 2022, 31(05): 135-143.

• 多年生黑麦草
• 细胞分裂素
• LpARR10基因
• 镉胁迫
• 转基因拟南芥

镉(Cd)是矿区重金属污染的主要元素之一，严重限制了植物的生长、发育。细胞分裂素(CTK)能够缓解镉对植物的毒害，但具体机制尚不清楚。本研究克隆了多年生黑麦草CTK信号通路基因LpARR10，该基因具有6个外显子，编码598个氨基酸。进化分析表明，LpARR10与拟南芥B类ARR转录因子(B-ARRs)聚为一组，其中与AtARR10和AtARR12的亲缘关系较近。氨基酸序列分析结果显示，LpARR10具有B-ARRs典型的磷酸受体结构域、磷酸化和金属离子结合位点。表达模式分析表明，CTK(25μmol·L-16-BA)和Cd(200μmol·L-1CdCl2)处理0.5、2、6、12、24和48 h均显著提高了黑麦草根部LpARR10的表达；而在叶片中，LpARR10的表达仅在CTK和Cd处理2和6 h后显著升高。过量表达LpARR10转基因和野生型拟南芥在无Cd的MS培养基上生长10 d后，根长和鲜重没有显著差异；而在含有Cd(180μmol·L-1CdCl2)的MS培养基中，过量表达转基因株系的根长和鲜重显著高于野生型对照。综上，LpARR10在细胞分裂素调控的植物耐镉机理中发挥重要作用。

• 单位
  南京农业大学