摘要植物应答非生物胁迫与微管的动态变化有着密切的联系,而微管蛋白的结构和功能通过微管结合蛋白(microtubule-associated proteins,MAPs)进行调控.MAP70-1 是一种微管结合蛋白,为了揭示MAP70-1 响应干旱胁迫的分子机制,该研究以苹果砧木M26 为材料,采用PCR 方法,克隆MdMAP70-1基因(登录号XM_008390949),并进行生物信息学分析;采用叶盘法转化'黄珍珠'番茄,并进行抗旱性分析.结果显示:(1)成功克隆得到苹果MdMAP70-1,其开放阅读框(ORF)为1 860 bp,编码619 个氨基酸,相对分子量为68.77 kD,等电点8.64;多序列比对和系统进化分析表明,苹果MdMAP70-1 具有MAP70 家族蛋白的保守结构域,与葡萄VvMAP70-1 蛋白(Vitis vinifera VIT_201s0011g05790)的亲缘关系较近.(2)用农杆菌介导的叶盘法转化野生型番茄,经抗性筛选获得12株阳性植株,PCR检测获得分别含有目的条带(1 860 bp 和680 bp)的8个过表达株系,证明Md MAP70-1 基因已转入番茄中;qRT-PCR检测并选择表达量显著高于野生型的3 个转基因番茄株系OE-1、OE-2 和OE-3.(3)T3代转基因番茄干旱胁迫抗性分析表明,干旱胁迫0d和5 d,过表达番茄株系叶片的相对含水量(RWC)、脯氨酸(Pro)含量、可溶性蛋白(SP)含量及抗氧化酶活性等与野生型(WT)对照无差异;胁迫10 d和15 d时,过表达Md MAP70-1 转基因番茄植株的RWC、Pro含量、SP含量及抗氧化酶活性显著高于WT,而相对电导率(REC)和MDA含量较WT降低.研究表明,番茄中过表达苹果Md MAP70-1 基因能够提高番茄体内RWC、Pro、SP含量以及SOD、POD和CAT活性,并降低REC和MDA含量,增强番茄的抗旱性;该研究结果为利用MdMA P70-1基因提高植株的耐旱性研究以及微管结合蛋白的功能研究奠定了基础.