Page 207 - 《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 ７

相同ꎬＡｌｏｎｓｏ 等(１９９９) 研究表明 ＬｅｃＲＫ￣Ｉ.３ 在盐胁 类受体激酶具有激酶结构域ꎬ磷酸化功能在信号
迫下的诱导表达不依赖于乙烯信号通路的核心组 激活和转导中具有极其重要作用ꎬ但磷酸化功能
分 ＥＩＮ２ꎮ 是否参与调控植物的非生物胁迫响应还鲜有报
Ｌｉ 等(２０１４)研究发现ꎬ水稻 Ｌ 型凝集素类受 道ꎮ 通过对凝集素类受体激酶的激酶活性及其磷
体激酶 ＳＩＴ１ 正向调控 ＥＴ 的产生ꎬ并介导盐诱导 酸化功能进行深入研究ꎬ将进一步拓展该类激酶

的乙烯信号转导ꎮ 在拟南芥中ꎬＳＩＴ１ 通过 ＭＰＫ３ / ６ 参与非生物胁迫响应的研究思路ꎮ 第二ꎬＬｅｃＲＬＫｓ
和乙烯信号依赖的方式促进活性氧 ＲＯＳ 的积累ꎬ 功能多样性和功能冗余性的利用还未深入开发ꎮ
从而抑制植物的生长甚至导致死亡ꎮ Ｌｉ 等(２０１４) ＬｅｃＲＬＫｓ 可以在不同的非生物胁迫下发挥不同作
研究证实了水稻中存在一个 ＳＩＴ１￣ＭＰＫ３ / ６ 级联反 用ꎬ甚至在同一种非生物胁迫下也可以有不同的
应ꎬ可以通过调节 ＲＯＳ 和乙烯的稳态及信号转导 效应ꎮ 例 如ꎬ 在 低 温 胁 迫 下ꎬ 水 稻 嫩 苗 中 的

介导盐的敏感性ꎮ ＯｓＬｅｃＲＫ１ 基因表达受到抑制ꎬ而在机械损伤的胁
ＰｓＬｅｃＲＬＫ 是 豌 豆 Ｌ 型 凝 集 素 类 受 体 激 酶ꎮ 迫下ꎬ水稻中 ＯｓＬｅｃＲＫ１ 基因的表达量诱导上调ꎮ
ＰｓＬｅｃＲＬＫ 在烟草植株中过度表达时ꎬ乙烯响应基 这表明同一 ＬｅｃＲＬＫｓ 的功能具有多样性ꎬ而功能
因表达上调(Ｖａｉｄ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１５)ꎮ 的多样性可能与其结构域、亚细胞定位、组织特异
性表达等因素有关ꎮ 同时ꎬＬｅｃＲＬＫｓ 间可能存在功
表 ８ 参与 ＥＴ 信号响应相关凝集素类受体激酶基因列表 能的冗余或协同应答作用ꎬ将导致单基因敲除或
Ｔａｂｌｅ ８ ＬｅｃＲＬＫ ｇｅｎｅｓ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｉｎ ＥＴ ｓｔｒｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ 过表达不明显或不统一ꎮ 因此ꎬ需要从遗传学、分
基因 物种 类型 参考文献 子生物学等角度深入系统地进行功能分析与研
Ｇｅｎｅ Ｓｐｅｃｉｅｓ Ｔｙｐｅ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ
究ꎮ 此外ꎬ目前凝集素类受体激酶的功能研究大
ＬｅｃＲＫ￣Ｉ.３ 拟南芥 Ｌ Ｈｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００４ 都集中在单一某个凝集素类受体激酶ꎬ而不同凝
Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａ
ＳＩＴ１ 水稻 Ｌ Ｌｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１４ 集素类受体激酶间是否存在相互作用ꎬ是否协同
Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ 参与非生物胁迫响应知之甚少ꎮ 探究凝集素类受
ＰｓＬｅｃＲＬＫ 豌豆 Ｌ Ｖａｉｄ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１５ 体激酶之间的相互调控关系ꎬ阐明它们参与非生
Ｐｉｓｕｍ ｓａｔｉｖｕｍ
物胁迫的响应机制ꎬ是未来值得研究的方向之一ꎮ
ＬｅｃＲＬＫｓ 在作物抗逆育种中的应用尚未普及ꎮ
３ 展望 通过转基因或基因编辑技术改变 ＬｅｃＲＬＫｓ 的表达

水平或活性ꎬ可以提高作物对非生物胁迫的抗性ꎮ
非生物胁迫( 盐害、温度胁迫、干旱、机械 损 例如ꎬ在拟南芥中过表达 ＬｅｃＲＫ￣ＩＶ.３ 基因可使植
伤、激素胁迫等)既是限制大多数作物产量的关键 株对盐胁迫耐性增强( Ｈｕａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３)ꎮ 这些
因素之一ꎬ也是威胁粮食安全的主要环境因子ꎮ 研究为利用 ＬｅｃＲＬＫｓ 进行作物抗逆育种提供了有
目前ꎬ尽管已有许多凝集素类受体激酶参与植物 益的借鉴ꎮ 然而ꎬ由于 ＬｅｃＲＬＫｓ 功能的多样性和
非生物胁迫响应ꎬ涉及多种信号分子和信号通路ꎬ 冗余性ꎬ以及转基因或基因编辑技术的局限性ꎬ迄
但其潜在的作用机制仍有待进一步探索ꎮ 第一ꎬ 今为止还未有将 ＬｅｃＲＬＫｓ 成功应用于作物抗逆育
ＬｅｃＲＬＫｓ 参与非生物胁迫识别配体的机制和信号 种的案例ꎮ 因此ꎬ需要进一步筛选和鉴定具有重
转导机制尚不清楚ꎮ 已知凝集素类受体激酶是识 要功能和应用潜力的 ＬｅｃＲＬＫｓꎬ以及开发更高效、
别自我与非自我的信号分子ꎬ并且通过信号转导 更安全和更可靠的基因操作技术ꎬ是实现 ＬｅｃＲＬＫｓ

参与植物的生物 / 非生物胁迫响应ꎮ 例如ꎬＰｎＬＰＫ 在作物抗逆育种中广泛应用的关键ꎮ 同时ꎬ深入
可以通过非 ＪＡ 和 ＳＡ 介导的信号转导通道参与机 了解植物发育与胁迫响应间的相互关系ꎬ阐明其
械损伤响应( Ｎｉｓｈｉｇｕｃｈｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００２)ꎮ 然而ꎬ对于 中的分子调控机制ꎬ寻找发育与抗逆的平衡点ꎬ对
ＬｅｃＲＬＫｓ 如何通过其细胞内激酶结构域将信号传 于作物的抗逆育种也尤为重要ꎮ
递给下游的信号分子ꎬ如何调控应激反应ꎬ如何与 对 ＬｅｃＲＬＫｓ 的进一步鉴定和深入研究ꎬ有助
其他信号通路相互作用以及如何调节基因表达和 于筛选出满足人类需要的 ＬｅｃＲＬＫ 候选基因ꎬ从而
蛋白质翻译等还缺乏系统研究ꎮ 尽管已知凝集素 改造更耐胁迫、抗逆性的作物ꎮ 此外ꎬ提高植物的