LEA蛋白在逆境胁迫下的研究进展

黄若兰, 李帅, 蔡兆琴, 陈会鲜, 肖冬

Research Progress of LEA Proteins under Stress Conditions

Huang Ruolan, Li Shuai, Cai Zhaoqin, Chen Huixian, Xiao Dong

表2 不同胁迫下LEA蛋白的功能

Table 2 Functions of LEA proteins under different stresses

胁迫 Stress 物种 Species 基因/蛋白 Gene/protein 功能 Function 参考文献 Reference 干旱 Drought 腊梅 CpLEA 抗旱性与基因CpLEAs的过表达量呈正相关。 [27] 玉米 ZmLEA34、ZmNHL1 胁迫条件下，基因ZmLEA34的表达量增加；ZmNHL1通过提高ROS清除能力和维持细胞膜通透性，促进了35S::ZmNHL1转基因植株对干旱胁迫的耐受性。 [28-29] 油菜 BnaCPK5 BnaCPK5在一定程度上通过磷酸化2个核心ABA信号元件来调节RD29B的表达，从而充当耐旱性的正向调节因子。 [30] 棉花 Gh_A08G0694 在四倍体棉花中敲除Gh_A08G0694后，棉花植株对盐碱和干旱胁迫的敏感性显著增加，该基因被发现与关键的非生物胁迫耐受基因、电压依赖性阴离子通道1（VDAC1）和甘油醛-3-磷酸脱氢酶A（gapA）有很强的相互作用。 [31] 哺乳动物/黑腹果蝇 AfrLEA 哺乳动物细胞系和昆虫细胞系在短期暴露于干燥和高渗压力后的存活率明显高于未表达AfrLEA蛋白的细胞系。 [32] 链格绿藻 LEA LEA在藻类植物陆生化过程中的干燥耐受性发挥重要作用。 [33] 低温 Low temperature 枳 PtrLEA1、PtrLEA23 PtrLEA1、PtrLEA23受低温胁迫后高表达。 [34] 大白菜 BrLEAs BrLEAs受低温胁迫后高表达。 [35] 茶树 CsLEA1 CsLEA1提高了大肠杆菌和酵母对冷胁迫的耐受性。 [36] 梨树 PcLEA14 PcLEA14低温耐受机制与脱水反应元件结合蛋白/重复结合因子1（DREB1）有关。 [37] 早花百子莲 ApY2SK2 DHN ApY2SK2 DHN通过螯合金属离子（Fe3+、Cu2+）影响ROS代谢，从而激活抗氧化系统，降低低温保存过程中的膜脂过氧化，提高细胞复苏后的存活率。 [38] 荷花 NnRab18 NnRab18可在低温保存过程中直接保护酶活性。 [39] 高温 High temperature 绿豆 VrLEA-2、VrLEA-40、 VrLEA-47、VrLEA-55 热胁迫下，VrLEAs表达显著上调。 [40] 大豆 GmLEA4 钙调蛋白GmCaM1和GmLEA4互作，提高了种子清除ROS的能力，改善种子在高温高湿胁迫下的活力。 [41] 豇豆 VuDREB2A VuDREB2A与启动子中的DRE结合激活下游应激反应基因，热胁迫条件下表现出更强的渗透调节能力和光合作用活性。 [42] 盐Salt 纤枝短月藓 BeLEA5-1 BeLEA5-1蛋白的表达提高了大肠杆菌对盐胁迫的耐受力。 [43] 黄麻 LEA14 LEA14在叶片和根部的表达量均在盐处理48 h时达到高峰。 [44] 水稻 OsLEA5 OsLEA5参与了ABA介导的抗氧化防御，在水稻的干旱和盐胁迫响应中发挥作用。 [45] 大豆 GsPM30 耐盐的正向调节因子GsCBRLK与GsPM30相互作用，提高了拟南芥幼苗期和成苗期的耐盐和耐旱性。 [46] 紫花苜蓿 MsDIUP1 MsDIUP1可通过调节胁迫信号传导、抗氧化防御、离子平衡、渗透调节和光合作用来提高植物的耐盐性。 [47] 重金属 Heavy metal 玉米 ZmDHN13 ZmDHN13过表达烟草通过结合金属和减少ROS的积累，赋予烟草对铜胁迫的耐受性。 [48] 耐辐射奇球菌 DrLEA3 定位于细胞膜上的DrLEA3蛋白纯化后，能够结合特定的金属离子，维持细胞内Mn2+、Fe3+等离子的动态平衡。 [49] 水稻 OsLea14-A 过表达OsLea14-A降低了转基因植株中Na、Cr和Cu的积累，但增加了Hg的积累。 [15] 花生 AhLEAs 在铝胁迫下，过表达AhLEAs增强了酿酒酵母的活力。 [50] 病虫害 Pests and diseases 谷子 SiLEA14 过表达SiLEA14的拟南芥植株对灰霉病的抗性增强。 [51] 胡桃 JrLEAs 抗炭疽病品种中JrLEAs的表达水平相对较高。 [52] 苏云金芽孢杆菌 Bt-LEA-Ⅱ 一种基于表达载体pHT01的LEA-Ⅱ多肽共表达系统，该系统具有强sigma A依赖性启动子，在IPTG诱导多肽12 h后，Bt晶体蛋白的产量提高了3倍。 [53] 小麦 TdLEA3 过表达TdLEA3的拟南芥转基因植株对禾本科镰刀菌、灰霉病菌和黑曲霉具有耐受性。 [54]