木薯(Manihot esculenta Crantz)是热带和亚热带地区重要的粮食作物之一,同时也是一种重要的、极具发展潜力的再生能源作物。地毯草黄单胞菌木薯萎蔫致病变种(Xanthomonasaxonopodis pv.manihotis,Xam)所引起的木薯细菌性枯萎病(Cassava bacterial blight,CBB)是国内外当前木薯生产中最为严重的病害之一,尚缺乏有效的防治手段。植物在长期的自然选择压力下进化出一系列快速而精妙的信号传导机制以应对来自环境中的生物和非生物胁迫,促分裂原激活蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)级联信号通路在其中发挥着极其重要的作用。在模式植物拟南芥等其他植物中,越来越多的MAPK级联通路已被鉴定参与植物抗病抗逆途径。与此同时,MAPK下游靶标蛋白也陆续被鉴定出来。相对于模式植物等,木薯MAPK级联通路在木薯抗病抗逆方面的作用却鲜有报道,MAPK下游靶蛋白研究更是少之又少。因此,研究木薯中促分裂原激活蛋白激酶及其下游靶标在木薯抗病抗逆通路中的作用具有十分重要的意义。本研究采用实时荧光定量PCR及酵母双杂等方法对MeMAPK8基因在木薯应答生物胁迫中的功能及可能的信号传导通路进行了研究,取得主要实验结果如下:1、分离了木薯MeMPAK8基因,该基因编码365个氨基酸的多肽,具有1 1个典型的蛋白激酶保守结构域,属于TEY亚型A组MAPKs。序列分析表明,其与拟南芥AtMAPK3高度同源,因此推测MeMAPK8在木薯体内可能发挥着类似于AtMAPK3的功能。2、模式植物拟南芥上的功能研究结果表明MeMAPK8负调控鞭毛蛋白flg22诱导的转基因拟南芥活性氧爆发。该基因能够显著提高拟南芥对病原菌丁香假单胞菌番茄致病变种PstDC3000及黄单胞菌木薯萎蔫致病变种XamHN11的抗性。3、利用酵母双杂技术筛选到两个互作蛋白(MeIDD5、MeLHCB4)。酵母双杂交及体内BiFC实验进一步验证了 MeMAPK8与MeIDD5、MeLHCB4之间互作。4、qPCR结果表明MeMAPK8、MeIDD5、MeLHCB4在木薯体内可能参与了 JA、SA、ABA、Eth信号通路,能够响应病原菌Xam侵染。以上结果将有助于进一步解析MeMAPK8基因在木薯抗病过程中的作用。