過量表達CDPK9對擬南芥耐逆性的影響.pdf

1、CDPK(calcium deperident protein kinase)是在植物中首先發(fā)現(xiàn)的一種鈣依賴型蛋白激酶,屬于Ser/Thr型蛋白激酶,分子量40～90kDa,Mg<'2+>是該酶的重要輔因子.該蛋白質(zhì)在其氨基端有一個激酶活性域,在其羧基端有一個類似CaM的結(jié)構區(qū)域,在兩者之間還有一個自我抑制域.當類似CaM的結(jié)構域上的鈣離子結(jié)合位點與Ca<'2+>結(jié)合后,抑制被解除,酶即被活化.鈣離子是細胞信號轉(zhuǎn)導中重要的第二信使,CD

2、PK作為鈣離子的受體蛋白和效應蛋白在信號轉(zhuǎn)導過程中起著關鍵的作用. CDPK家族在調(diào)節(jié)信號轉(zhuǎn)導中具有多樣性和可選擇性.近年來通過對擬南芥、水稻等植物研究表明CDPK家族有多個成員,其中擬南芥含有12個亞家族34個成員,水稻有27個成員(Harper et al,2004),而且它們大多與逆境信號轉(zhuǎn)導有關.已經(jīng)證實,擬南芥AtCDPK1.基因和AtCDPK2基因在干旱和鹽誘導條件下,表達量增強(Ura0 et al.,1994);

3、另外,Sheen(1996)證實擬南芥AtCPK10和AtCPK30參與了對ABA和非生物脅迫的信號轉(zhuǎn)導. 鹽芥是一種與擬南芥近緣的十字花科植物,具有很多與擬南芥相同的優(yōu)點:如類似的形態(tài)、小的基因組、短的生活史、豐富的種子和易于被轉(zhuǎn)化等.但是,鹽芥對多種脅迫的耐受能力遠遠高于擬南芥,它在短時間內(nèi)能耐受高達500mMNaCl的沖擊,在鹽適應前后既不產(chǎn)生鹽腺也沒有復雜的形態(tài)上的變化,因此,對鹽芥鈣依賴的蛋白激酶的功能研究對于闡明植物

4、的抗逆生理機制,揭示植物的耐逆機理都具有重要意義. 本實驗在鹽芥EST庫中得到CDPK9基因.通過構建過量表達載體,并用農(nóng)桿菌介導的花序侵染法侵染擬南芥,得到5個轉(zhuǎn)基因的純合株系.CDPK基因家族蛋白成員主要存在于植物細胞質(zhì)膜、葉綠體中,不同的定位與其相應的功能相關.為了解CDPK9的生物學功能,首先構建了CDPK9-GFP融合基因表達載體,并用農(nóng)桿菌介導的花序侵染法侵染擬南芥,通過共聚焦顯微鏡檢測對CDPK9進行了初步的亞細胞