玉米ZmWRKY4与ZmMPK5在镉胁迫下的互作机制

"镉胁迫反应中玉米ZmWRKY4与ZmMPK5互作" 在玉米（Zea mays）遭受镉（Cadmium, Cd）污染的环境中，植物会经历一种被称为胁迫的应激状态。该研究由洪长勇、谭明谱等人进行，探讨了在镉胁迫下玉米中的两种关键分子——ZmWRKY4转录因子和ZmMPK5丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶之间的相互作用。这项工作是首发论文，发表在中国科技论文在线平台上。 镉是一种有毒重金属，当它积累在植物体内时，会导致一系列的生理和生化反应，包括抗氧化系统的激活。通过对玉米植株施加不同浓度的镉，研究人员观察到抗氧化酶的活性在8小时时显著升高，这表明植物正在努力应对由镉引起的氧化应激。同时，与抗氧化功能相关的基因以及ZmWRKY4基因的表达量也有所增加。 ZmMPK5是植物中MAPK（Mitogen-Activated Protein Kinase，丝裂原活化蛋白激酶）家族的一员，参与多种信号转导途径，对植物应对环境胁迫起着重要作用。在镉胁迫下，ZmMPK5的活性被诱导增强，表明它可能在响应镉毒性的防御机制中发挥作用。 ZmWRKY4则是一个WRKY转录因子家族的成员，这些转录因子通常参与植物的防御反应和生长发育过程。在本研究中，ZmWRKY4的表达也被镉诱导，提示它可能在调控抗氧化基因表达和应答镉胁迫中起到关键角色。 通过酵母双杂交和双分子荧光互补实验（BiFC），研究者证实了ZmWRKY4和ZmMPK5之间存在直接的相互作用。这种互作可能形成一个信号传导网络，调节响应镉胁迫的基因表达，帮助玉米适应和抵抗重金属毒性。这一发现为理解植物如何在重金属污染的环境中生存提供了新的见解，也为未来开发改善植物耐受重金属胁迫的策略奠定了基础。 关键词：镉胁迫；ZmWRKY4；ZmMPK5；互作；玉米 中图分类号：Q28（农业科学） 通过以上分析，我们可以看出，该研究揭示了玉米在应对镉污染时，ZmWRKY4和ZmMPK5这两个分子间的互动机制，这将有助于深入理解植物对重金属胁迫的生理响应，并可能为提高作物的环境适应性和抗逆性提供理论支持。