玉米MAPK级联途径组分的鉴定及功能分析
孔祥培，潘教文，宗晓娟，刘玉鲲，周严，李德全^*

山东农业大学生命科学学院，作物生物学国家重点实验室，山东泰安， 271018
*通讯作者：Tel: (+86538) 8249137; E-mail: dqli@sdau.edu.cn

摘要
    促分裂原活化蛋白激酶（Mitogen-Activated Protein Kinase, MAPK）级联途径是一种普遍存在于真核生物中的信号转导模式。MAPK级联途径由三个成员组成，分别是MAPK、MAPKK及MAPKKK，此三个信号组分按照MAPKKK-MAPKK-MAPK的方式依次磷酸化，将外源信号级联放大向下传递。植物MAPK级联途径参与调控植物的生长发育以及各种胁迫响应。运用生物信息学手段已分离得到玉米中21个MAPK基因和6个MKK基因。我们分析了ZmMPK7，ZmMPK17，ZmMKK3和ZmMKK4的生物学功能。Northern 杂交结果表明ABA和H₂O₂均能诱导这四个基因的表达，NaCl和低温诱导ZmMKK4和ZmMPK17的表达， 此外，PEG诱导ZmMKK3的表达而抑制ZmMPK17的表达。酵母双杂交结果显示ZmMKK3与ZmMPK7互作。过表达ZmMPK7，ZmMKK3的转基因烟草的抗氧化能力得到改善，并且增强了转基因烟草的抗干旱能力。过表达ZmMKK4提高了转基因拟南芥的抗盐和抗低温能力，此外，过表达ZmMKK4的转基因拟南芥增强了内源AtMPK4的活性以及胁迫相关基因的表达。过表达ZmMPK17提高了转基因烟草的抗病毒能力等。玉米遗传转化试验正在进行中。以上结果表明玉米中的MAPK级联途径参与生物及非生物胁迫引起的信号转导并起重要作用。

关键词：MAPK；功能分析；生物胁迫；非生物胁迫；玉米