园艺学报 ›› 2025, Vol. 52 ›› Issue (12): 3229-3242.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2025-0092
樊蓓1, 任敏1, 王延峰1,2, 陈国梁1,2, 党峰峰1,2, 程国亭1,2, 孙会茹1,2,*(
)
收稿日期:2025-05-03
修回日期:2025-07-21
出版日期:2025-12-25
发布日期:2025-12-20
通讯作者:
基金资助:
FAN Bei1, REN Min1, WANG Yanfeng1,2, CHEN Guoliang1,2, DANG Fengfeng1,2, CHENG Guoting1,2, SUN Huiru1,2,*(
)
Received:2025-05-03
Revised:2025-07-21
Published:2025-12-25
Online:2025-12-20
摘要:
PLATZ转录因子在植物非生物胁迫响应过程中起着重要作用。以番茄‘Micro-Tom’为材料,克隆了PLATZ家族转录因子基因SlPLATZ18,其开放阅读框(ORF)长687 bp,编码228个氨基酸。序列比对和系统进化树分析表明,SlPLATZ18与参与逆胁迫响应的马铃薯StPLATZ9/11和棉花GhPLATZ1具有较高的序列相似性。通过遗传转化获得SlPLATZ18过表达株系(SlPLATZ18-OE)。低温胁迫下,与野生型(WT)相比,SlPLATZ18-OE植株活性氧(ROS)积累减少;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性增强;脯氨酸(Pro)含量增加;丙二醛(MDA)含量和相对电导率降低;低温响应基因SlCBF1、SlCBF3、SlCOR47-like和SlRD29A表达显著上调。过表达SlPLATZ18植株的低温抗性显著增强。此外,脱落酸(ABA)处理下,SlPLATZ18-OE种子的萌发率和初生根长度均显著高于野生型,表明其ABA敏感性降低,促进ABA处理下初生根的伸长。因此推测SlPLATZ18正调控番茄的低温胁迫应答,并负调控ABA信号响应过程。
樊蓓, 任敏, 王延峰, 陈国梁, 党峰峰, 程国亭, 孙会茹. 番茄SlPLATZ18调控低温胁迫应答和ABA信号响应的功能分析[J]. 园艺学报, 2025, 52(12): 3229-3242.
FAN Bei, REN Min, WANG Yanfeng, CHEN Guoliang, DANG Fengfeng, CHENG Guoting, SUN Huiru. Function Analysis of SlPLATZ18 in Regulating Low Temperature Stress and ABA Signal Response in Tomato[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2025, 52(12): 3229-3242.
| 用途 Purpose | 引物名称 Primer name | 引物序列(5′-3′) Primer sequence |
|---|---|---|
| qRT-PCR | SlPLATZ18-Q-F | TCCACCAAAGTTTCAGTCCGT |
| SlPLATZ18-Q-R | CGGAATCCCCTTTCTTCGCTT | |
| SlCBF1-Q-F | GAGTCGGAAGAAGTTTCAGG | |
| SlCBF1-Q-R | TGTAGGCATCAGTTTCCAC | |
| SlCBF3-Q-F | TGCCGGGTTTACTTACGAAT | |
| SlCBF3-Q-R | TCAGCTTCCACATGATCTCC | |
| SlCOR47-like-Q-F | TCTAGTAGCTCCAGTGATG | |
| SlCOR47-like-Q-R | TCTCCTCTGTTTCCTCGT | |
| SlRD29A-Q-F | AAAAATGAAGACGTGCATAGGC | |
| SlRD29A-Q-R | GTTTTCCAACGGAACCAACATA | |
| SlEF1α-Q-F | GACAGGCGTTCAGGTAAGG | |
| SlEF1α-Q-R | CCAATGGAGGGTATTCAGC | |
| 基因克隆Gene clone | SlPLATZ 18-ORF-F | ATGGGAGCTGGAGGACCTG |
| SlPLATZ 18-ORF-R | TTAATAACCTATAACTAGTCCTCCC | |
| 过表达载体构建 | SlPLATZ18-OE-F | CACGGGGGACTCTAGAATGGGAGCTGGAGGACCTG |
| Overexpression vector | SlPLATZ18-OE-R | GACGGCCAGTGAGCTCTTAATAACCTATAACTAGTCCTCCC |
| 转基因株系鉴定 Identification | 35S | CTATCCTTCGCAAGACCCTTC |
| overexpression tomato line | 18-OE-R | ATACCTGTGAAGTCTGTGAAAG |
表1 本研究中所用的引物
Table 1 Primers used in this study
| 用途 Purpose | 引物名称 Primer name | 引物序列(5′-3′) Primer sequence |
|---|---|---|
| qRT-PCR | SlPLATZ18-Q-F | TCCACCAAAGTTTCAGTCCGT |
| SlPLATZ18-Q-R | CGGAATCCCCTTTCTTCGCTT | |
| SlCBF1-Q-F | GAGTCGGAAGAAGTTTCAGG | |
| SlCBF1-Q-R | TGTAGGCATCAGTTTCCAC | |
| SlCBF3-Q-F | TGCCGGGTTTACTTACGAAT | |
| SlCBF3-Q-R | TCAGCTTCCACATGATCTCC | |
| SlCOR47-like-Q-F | TCTAGTAGCTCCAGTGATG | |
| SlCOR47-like-Q-R | TCTCCTCTGTTTCCTCGT | |
| SlRD29A-Q-F | AAAAATGAAGACGTGCATAGGC | |
| SlRD29A-Q-R | GTTTTCCAACGGAACCAACATA | |
| SlEF1α-Q-F | GACAGGCGTTCAGGTAAGG | |
| SlEF1α-Q-R | CCAATGGAGGGTATTCAGC | |
| 基因克隆Gene clone | SlPLATZ 18-ORF-F | ATGGGAGCTGGAGGACCTG |
| SlPLATZ 18-ORF-R | TTAATAACCTATAACTAGTCCTCCC | |
| 过表达载体构建 | SlPLATZ18-OE-F | CACGGGGGACTCTAGAATGGGAGCTGGAGGACCTG |
| Overexpression vector | SlPLATZ18-OE-R | GACGGCCAGTGAGCTCTTAATAACCTATAACTAGTCCTCCC |
| 转基因株系鉴定 Identification | 35S | CTATCCTTCGCAAGACCCTTC |
| overexpression tomato line | 18-OE-R | ATACCTGTGAAGTCTGTGAAAG |
图2 不同物种PLATZ蛋白的多序列比对 Sl:番茄;St:马铃薯;Gh:棉花;Phe:毛竹;At:拟南芥;Gm:大豆;Pt:毛果杨
Fig. 2 Multiple sequence alignment of PLATZ proteins from different species Sl:Solanum lycopersicum;St:S. tuberosum;Gh:Gossypium hirsutum;Phe:Phyllostachys edulis;At:Arabidopsis thaliana;Gm:Glycine max;Pt:Populus trichocarpa
图3 SlPLATZ18-OE番茄株系的PCR验证(A)和SlPLATZ18的表达分析(B) t检验。**表示SlPLATZ18-OE株系与野生型(WT)间存在显著差异(P < 0.01)。下同
Fig. 3 PCR validation(A)and SlPLATZ18 expression(B)of overexpressed tomato lines t-test. ** indicates significant differences between SlPLATZ18-OE and WT(P < 0.01). The same below
图4 低温处理下SlPLATZ18-OE和WT番茄植株表型(A)、DAB染色和NBT染色(B)
Fig. 4 Phenotype(A)and DAB and NBT staining(B)of SlPLATZ18-OE and WT tomato under low temperature treatment
图6 低温处理下SlPLATZ18-OE和WT番茄植株中低温相关基因的表达
Fig. 6 Expressions of cold-related genes in SlPLATZ18-OE and WT tomato plants under low temperature treatment * P < 0.05;** P < 0.01
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