棉属野生种旱地棉蛋白激酶基因GarCIPK8的克隆与功能分析

• 作者: 冯娟 张香桂 徐鹏 沈新莲* 范昕琦
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 旱地棉 GarCIPK8 耐盐性 耐旱性
• 年，卷（期）: 2013,（1）
• 页码范围: 34-42
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2013.00034

摘要

CIPK (calcineurin B-like calcium sensor interacting protein kinase)是植物钙感受器钙调磷酸酶B类似蛋白特定靶向的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶.在前期的研究中,我们将棉属野生种D亚组旱地棉(Gossypium aridum)盐胁迫前后RNA混合样品进行转录组测序,发现一CIPK相关基因存在较高的转录丰度.盐胁迫下荧光定量PCR分析表明该基因在根部表现诱导上调表达,推测该基因可能参与植物在高盐胁迫下的生理调控.利用电子克隆及RT-PCR方法从旱地棉中克隆了一个ORF全长为1350 bp的蛋白激酶基因GarCIPK8.序列分析表明该基因编码的蛋白含有449个氨基酸,分子量为51.12 kD,理论等电点为8.13,其N端催化结构域包含一个丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶域, C端具有植物CIPK蛋白家族特有的24个氨基酸组成的NAF保守结构域;与水稻OsCIPK8蛋白的相似度为73.95%.为进一步验证其功能,利用组成型高效强启动子CaMV35S和拟南芥逆境胁迫启动子rd29A构建植物表达载体并转化烟草,经PCR 和 RT-PCR 分子检测,证明 GarCIPK8基因已经整合到烟草基因组中,并正常表达.T1代转基因植株耐盐性鉴定结果表明GarCIPK8基因对提高转基因植株的耐盐性有较明显的作用, PEG干旱模拟试验也证明GarCIPK8基因可增强植株的抗旱性.