油菜素内酯与ABA信号互作调控番茄抗逆性的生理与分子机制

油菜素内酯（BR）与ABA具有调控植物抗逆性的重要作用，但两者之间的关系尚不清楚。申请人研究发现，BR通过激活ROS-MAPK-WRKY-抗逆基因表达调控抗逆反应。本项目以番茄为研究材料，利用Affimetrix芯片分析番茄转录本对BR和ABA响应的异同点，结合BR和ABA对低温、盐害等逆境下番茄抗逆反应的影响阐明BR和ABA在调控植物逆境性中的相互作用；在明确BR通过NADPH氧化酶诱导ROS的基础上，研究ROS产生过程中BR与ABA的相互关系，利用番茄BR和ABA信号相关突变体探讨BR和ABA相互作用的机制；通过VIGS技术构建一系列敲除突变体，研究MAPK、CDPK等在BR诱导植物抗逆性中的作用。研究有望阐明BR调控番茄抗逆性的生理与分子机制，为番茄等设施作物抗性和产量的提高创造新途径，具有十分重要的科学与现实意义。

本项目通过番茄突变体明确了ABA在BR诱导抗逆性中的重要作用。在此基础上通过ROS检测、亚细胞定位和基因表达等手段，发现ABA与BR均能诱导ROS ，并且ROS在BR和ABA诱导番茄抗逆性中具有重要作用，但是ABA和BR诱导ROS产生的机制有所差异。BR可通过直接调控NADPH氧化酶诱导ROS产生。BR诱导瞬时或持续的ROS变化能分别诱导抗逆和生长相关不同的生理反应。BR所诱导持续ROS累积可能与其诱导ABA，并进而提高番茄抗逆性；而BR所诱导瞬时ROS可通过提高谷胱甘肽合成形成还原的细胞redox状态，并进而促进生长。