ZmMPK5在BR诱导的H2O2信号自我放大中的作用机理

BR活化的ZmMPK5在H2O2信号自我放大过程中的作用及其相互作用的靶蛋白目前尚不清楚。本项目试图研究ZmMPK5在BR诱导的H2O2信号自我放大中的作用；利用酵母双杂交文库筛选玉米叶片中与ZmMPK5相互作用的靶蛋白，确定参与BR诱导的H2O2信号自我放大的ZmMPK5靶蛋白，同时通过玉米原生质体定点诱变靶蛋白磷酸化位点分析阐明靶蛋白氨基酸磷酸化在BR诱导的H2O2信号自我放大中的作用。通过靶蛋白基因沉默的转基因玉米来评估参与BR诱导的H2O2信号自我放大过程中的ZmMPK5靶蛋白在玉米抗旱中的作用。本研究的目标在于阐明ZmMPK5在BR诱导的H2O2信号自我放大过程的作用及与其相互作用的靶蛋白，并阐明ZmMPK5靶蛋白在BR诱导的H2O2信号自我放大中的作用以及它（们）与BR诱导的作物耐旱性的关系，对利用分子生物学手段提高作物的抗旱性具有重要意义。

先前的研究显示，玉米叶片中一个促分裂原蛋白激酶--ZmMPK5参与BR诱导的抗氧化防护，与H2O2相互作用并可能影响BR诱导的H2O2信号的自我放大。本项目进一步明确了ZmMPK5在BR诱导的H2O2信号自我放大中起作用，利用酵母双杂交技术筛选到ZmMPK5相互作用靶蛋白，克隆其靶蛋白基因。并对靶蛋白在BR诱导的H2O2信号自我放大中的作用进行了分析，结果显示玉米叶片中ZmMPK5靶蛋白--ZmMAP65-1a受BR诱导表达，外源及内源H2O2均能影响BR诱导的ZmMAP65-1a表达，ZmMAP65-1a瞬时表达及瞬时沉默分析显示其对BR诱导的H2O2积累有显著影响，而且ZmMAP65-1a通过调节NADPH氧化酶基因表达影响BR诱导的H2O2信号自我放大；经进一步验证发现另外一个靶蛋白ZmPPa与ZmMPK5 也存在相互作用，而ZmbZIP与ZmMPK5之间没有相互作用。此外对ZmMPK5在ABA信号转导中的作用也进行了分析，并对ABA信号转导机理进行了进一步研究。这一研究拓展了人们对植物激素BR信号转导机理的认识，对利用分子生物学手段提高作物耐旱性具有重要意义。