黄瓜丝裂原活化蛋白激酶CsMPK4基因的功能鉴定

纪光昊; 鲁迁里; 余月; 王鹤冰; 汤青林; 《生物工程学报 》 2025 北大核心 CSCD

摘要：黄瓜是一种在全球范围内广泛栽培的蔬菜作物，高温等逆境胁迫会影响植株生长发育甚至导致其产量和品质降低。丝裂原活化蛋白激酶MAPK家族在植物逆境响应中起着至关重要的作用。为研究黄瓜MPK4基因的功能及逆境响应机制，本研究克隆了CsMPK4基因，其编码383个氨基酸；实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real-time PCR, qRT-PCR)分析发现该基因在叶和花中表达量最高，根中次之，在茎和卷须中表达量最低。CsMPK4定位于细胞核和细胞质，与甜瓜CmMPK4亲缘关系最近。过表达CsMPK4的黄瓜植株矮化健壮、卷须变短变少、幼苗更耐高温，幼叶中丙二醛含量降低，过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性增强。进一步通过酵母双杂和双分子荧光互补(bimolecular fluorescence complementation, BiFC)实验证明，黄瓜CsMPK4与缬氨酸-谷氨酰胺家族因子CsVQ10存在蛋白互作，表明CsVQ10可能协同CsMPK4参与黄瓜高温等逆境胁迫响应。本研究为深入探讨黄瓜CsMPK4逆境应答机制以及黄瓜抗逆育种等奠定了基础。

关键词： 黄瓜 CsMPK4基因 高温 蛋白互作