茶树钙依赖性蛋白激酶基因CsCDPK17的鉴定及表达分析

• 作者: 丁长庆 姚丽娜 曾建明 杨亚军 王新超 王璐 郝心愿 雷蕾
• 来源期刊: 茶叶科学
• 学科: 农学
• 关键词: 茶树 CDPK基因 亚细胞定位 非生物胁迫 表达分析
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 页码范围: 267-279
• 页数: 13页
• 分类号: S571.1|Q52
• 字数: 4618字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-369X.2019.03.005

摘要

钙依赖型蛋白激酶(Calcium-dependent protein kinases,CDPKs或CPKs)是植物细胞中重要的钙离子信号受体,普遍参与了植物生长发育和胁迫响应等调控过程.本研究从茶树龙井 43 中克隆到 1 条 CDPK 基因,经测序验证该序列包含 1 611 bp 的完整 ORF,编码 536 个氨基酸.结合序列比对和进化分析发现该蛋白N-末端具有豆蔻酰化位点,具备钙依赖性蛋白激酶的保守结构域,并且与拟南芥 AtCDPK17 的同源关系最近,因此命名为CsCDPK17(Genbank登录号为:MK238482).蛋白质理化特性分析发现其蛋白分子量为59.9 kD,理论等电点 pI 为 5.43,属无跨膜结构域的亲水性蛋白.使用水稻原生质体和烟草叶片两种瞬时表达的方法均证明 CsCDPK17是细胞质膜和细胞核双定位蛋白.对克隆到的 CsCDPK17上游 2 000 bp的启动子区分析发现了多个与基因转录、光、激素(ABA、SA、MeJA等)相关的顺式作用元件.表达分析显示, CsCDPK17在成熟叶和种子中表达水平较高,而在根中的表达水平最低;在龙井 43、大面白等 4 个品种冷驯化过程中,该基因的表达随着冷驯化过程显著上调,随着脱驯化过程下调;同时还发现 CsCDPK17 能够不同程度地响应低温(最高5.1倍)、干旱(最高2.3倍)、渗透(最高2.4倍)胁迫.本研究的结果表明CsCDPK17在茶树的生长发育和低温、干旱、渗透等非生物胁迫响应的过程中均发挥一定的调控作用.