拟南芥钙依赖的蛋白激酶CPK28正向参与渗透胁迫应答反应  

作　　者：高安礼[1] 吴晴阳 张宇[1] 苗雨晨[1] 宋纯鹏[1] 

机构地区：[1]河南省植物逆境生物学重点实验室,棉花生物学国家重点实验室,河南大学生命科学学院,开封475004

出　　处：《科学通报》2014年第1期50-58,共9页Chinese Science Bulletin

基　　金：国家转基因生物新品种培育科技重大专项(2011ZX08009-002)资助

摘　　要：作为钙离子的感受蛋白,钙依赖的蛋白激酶(calcium-dependent protein kinases,CDPKs)在拟南芥生长发育、应答逆境胁迫等方面具有重要作用.本研究探讨了拟南芥CDPK家族成员之一CPK28在应答渗透胁迫中的功能.结果表明,CPK28基因缺失导致拟南芥幼苗对NaCl和甘露醇引起的渗透胁迫轻度敏感,而CPK28基因超表达增强了拟南芥对渗透胁迫的耐受性.拟南芥叶肉细胞原生质体瞬时表达结果和转化永久GFP(green fluorescent protein)融合蛋白结果均证明CPK28定位于细胞质膜上.RT-PCR(reverse transcription-polymerase chain reaction)和GUS(glucuronidase)化学染色结果表明,CPK28基因在拟南芥多种组织中均有表达,而且受NaCl和甘露醇胁迫诱导表达.本研究进一步检测了拟南芥幼苗受NaCl和甘露醇胁迫后体内的脯氨酸含量,发现CPK28基因超表达植株比野生型和功能缺失突变体体内积累更多的脯氨酸.利用半定量RT-PCR检测了已知的胁迫相关基因在野生型、CPK28功能缺失突变体和CPK28基因超表达植株中的表达模式,发现这些基因的表达在3种基因型材料中没有明显的差别,暗示CPK28可能不是通过调节基因的转录来参与胁迫应答过程.另外,本研究还发现CPK28可以催化自身磷酸化,这为解析CPK28的激酶活性调节提供了线索.上述研究结果表明CPK28可能参与了拟南芥应答NaCl和甘露醇胁迫反应,并正向调节这些反应过程.

关 键 词：CDPK CPK28 拟南芥 超表达 渗透胁迫 

分 类 号：Q945[生物学—植物学]