Page 201 - 《广西植物》2023年第11期

１１ 期 王梦龙等: 植物凝集素类受体激酶参与非生物胁迫响应的研究进展 ２ １ ６ １

能尚不了解(Ｂｏｕｗｍｅｅｓｔｅｒ ＆ Ｇｏｖｅｒｓꎬ ２００９ꎻ Ｖａｉｄ ｅｔ ＡＢＡ 和盐的敏感性ꎮ 拟南芥 Ｌ 型凝集素类受体激
ａｌ.ꎬ ２０１２ꎻ 彭小群等ꎬ２０２２)ꎮ 酶基因 ＬｅｃＲＫ￣ＩＶ.３ 的转录受盐和 ＡＢＡ 双重调控ꎬ
ＬｅｃＲＬＫｓ 的跨膜区由 １８ ~ ２５ 个氨基酸组成ꎬ 高盐条件下起着正向调节的作用ꎬ在种子萌发阶
大多数氨基酸属于非极性氨基酸ꎬ其序列一致性 段负向调控 ＡＢＡ 反应(Ｘｉｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００９)ꎮ 在高盐
较差(Ｍｏｒｉｌｌｏ ＆ Ｔａｘꎬ ２００６)ꎮ Ｐｉ￣ｄ２ 蛋白属于 Ｇ 型 环境下过表达 ＬｅｃＲＫ￣ＩＶ.３ 基因使植株对盐胁迫耐
ＬｅｃＲＬＫｓꎬ其跨膜结构域中一个氨基酸的改变会引 性增强ꎬ从而提高种子的萌发率和绿叶率( Ｈｕａｎｇ

起蛋白质丧失功能ꎬ表明跨膜结构域对 ＬｅｃＲＬＫｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３ )ꎮ 李 美 玲 ( ２０１９ ) 的 研 究 发 现ꎬ
功能的维持十分重要(Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００６)ꎮ 已有研 ＬｅｃＲＫＩＩＩ.２ 基因使拟南芥幼苗在萌发期间对盐胁
究发现跨膜结构域不仅参与信号转导及质膜定位 迫表现出更高的耐受性ꎮ

过程ꎬ 还 具 有 识 别 配 体 的 功 能 ( Ｂｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６ꎻ ＧｓＳＲＫ 是大豆中的 Ｇ 型凝集素类受体激酶基
Ｈｏｈｍａｎｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７)ꎮ 因ꎬ受盐胁迫、干旱胁迫和 ＡＢＡ 的多重诱导ꎬ并通
激酶结构域一般由 ２５０ ~ ３００ 个氨基酸组成ꎬ与 过独立于 ＡＢＡ 的反应途径来调控植物对盐和干旱
凝集素结构域相比具有更高的保守性ꎬ其结构域上 胁迫的耐受性ꎮ Ｓｕｎ 等(２０１３) 研究发现过表达该
具有磷酸化位点ꎬ主要参与外界信号传递( Ｖａｉｄ ｅｔ 基因可提高植物的耐盐性ꎬ使植物在成熟阶段表
ａｌ.ꎬ ２０１２)ꎮ 酶动力学研究发现某些二价金属阳离 现为叶绿素含量增加、离子泄露降低、株高增长和
子可促进激酶结构域自身磷酸化以及激酶活性ꎬ其 果实增多等形态特征ꎮ 在拟南芥中过表达 ＧｓＳＲＫ
中 Ｍｎ 与 Ｍｇ 离子的促进效果较 Ｃａ 与 Ｚｎ 离子 基因不仅正向调节植物对盐胁迫的耐受性ꎬ而且
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好(Ｎｉｓｈｉｇｕｃｈｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００２ꎻ Ｈｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００４)ꎮ 提高了在盐胁迫环境下的产量(Ｓｕｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３)ꎮ
Ｓｕｎ 等(２０１８)研究发现ꎬ在苜蓿( Ｍｅｄｉｃａｇｏ ｓａｔｉｖａ)
２ 凝集素类受体激酶参与植物非 中过表达大豆全长 ＧｓＳＲＫ( ＧｓＳＲＫ￣ｆ) 或缺失 Ｇ 型
凝集素结构域的截短型 ＧｓＳＲＫ(ＧｓＳＲＫ￣ｔ)基因均可
生物胁迫响应 提高植株的耐盐性ꎬ并且过表达 ＧｓＳＲＫ￣ｔ 的转基因

株系的 生 长 性 能 优 于 过 表 达 ＧｓＳＲＫ￣ｆꎮ Ｚｈａｎｇ 等
２.１ 参与盐胁迫响应 (２０２２)通过转录研究鉴定到 ＧｍＬｅｃＲＬＫ 为大豆盐
在非生物胁迫中ꎬ高盐胁迫条件不利于植物 胁迫相关基因ꎬ主要在根系中表达ꎬ参与调控大豆
的生长发育ꎬ这是导致作物产量减少的主要原因 的耐盐能力ꎮ ＧｍＬｅｃＲＬＫ 过表达转基因大豆表现
之一ꎬ并且每年会造成严重的经济损失ꎮ 植物在 出对盐 胁 迫 耐 受ꎬ 并 且 增 强 了 大 豆 清 除 活 性 氧
高盐环境下通过自身基因调控以适应胁迫环境ꎮ (ＲＯＳ)的能力( Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ 虽然有研究
拟南 芥、 大 豆 ( Ｇｌｙｃｉｎｅ ｓｏｊａ)、 水 稻 和 豌 豆 ( Ｐｉｓｕｍ 结果表明 ＧｍＬｅｃＲＬＫ 能够提高大豆对盐的耐受性ꎬ
ｓａｔｉｖｕｍ)等植物中的各种类型凝集素类受体激酶 但其实际调控机制尚未研究清楚ꎮ
均参与了盐胁迫的应答反应ꎬ表 １ 中已列出参与 豌豆 Ｌ 型 ＰｓＬｅｃＲＬＫ 基因主要在根和嫩枝中积

盐胁迫响应相关的凝集素类受体激酶基因ꎮ 累ꎬ盐胁 迫 条 件 下 其 表 达 会 显 著 上 调ꎮ Ｊｏｓｈｉ 等
ＬｅｃＲＫ￣Ｉ.３ 是拟南芥 Ｌ 型凝集素类受体激酶基 (２０１０)通过实验发现 ＰｓＬｅｃＲＬＫ 基因在低温和干
因ꎮ 已有研究发现ꎬ拟南芥 ＬｅｃＲＫ￣Ｉ.３ 基因受盐胁 旱胁迫下也会增加表达ꎬ并且在盐胁迫下表达增
迫诱导 表 达ꎬ 将 烟 草 中 盐 诱 导 的 乙 烯 受 体 基 因 长幅度最大ꎮ ＰｓＬｅｃＲＬＫ 基因在烟草植株中过度表
ＮＴＨＫ１ 转入拟南芥中过度表达会降低乙烯敏感性 达可以减少转基因植株的离子平衡和渗透压ꎬ从
(Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００１ꎻ Ｘｉｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００２)ꎮ Ｄｅｎｇ 等 而获得耐盐性ꎮ Ｖａｉｄ 等(２０１５)通过实验发现过表
(２００９)证实了拟南芥 ＬｅｃＲＫ￣Ｖ.２ 基因主要在种子 达 ＰｓＬｅｃＲＬＫ 基因的植株在盐胁迫下能够表现出更
萌发时表达ꎬ萌发后则停止表达ꎬ并参与了种子早 高的萌发率和绿叶率ꎬ既可防止根系组织中 ＲＯＳ
期发 育 过 程 的 盐 胁 迫 应 答ꎮ 更 重 要 的 是ꎬ 由 于 积累和膜损伤ꎬ又能有效降低 Ｎａ / Ｋ 比例从而增
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ＬｅｃＲＫ￣Ｖ.２ 基 因 被 证 实 在 种 子 萌 发 过 程 中 作 为 强了植株对盐的耐受性ꎮ
ＡＢＡ 响应的正调控因子ꎬ因此 ＬｅｃＲＫ￣Ｖ.２ 基因功能 Ｌｉ 等(２０１４)证明水稻 Ｌ 型凝集素类受体激酶
缺陷突变体能够有效减少拟南芥生长发育早期对 ＳＩＴ１ 在盐条件下可快速被激活ꎬ进而磷酸化下游