大豆ABA信号途径GmCDPK SK5基因异源表达探究

• 作者: 胡慧敏 蔡婉菡 穆可彬 王爽 麻浩
• 来源期刊: 大豆科学
• 关键词: 大豆 GmCDPK SK5 启动子 GUS染色 ABA Ca2+ 气孔运动
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 遗传育种·分子生物学|Genetic & Breeding· Molecular Biology
• 页码范围: 737-747
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.11861/j.issn.1000-9841.2021.06.0737

摘要

为探究大豆CDPKI家族成员GmCDPK SK5参与防御逆境胁迫的途径,本研究分析外源ABA作用不同时间对大豆中GmCDPK SK5基因表达量的影响,克隆基因上游启动子序列并分析其顺式作用元件,构建GmCDPK SK5pro::GUS融合植物表达载体,转化烟草和拟南芥,并通过GUS组织化学染色和定量表达分析方法研究GmCDPK SK5启动子对外源施加的Ca2+和ABA的响应.结果显示:施加外源ABA能够诱导GmCDPK SK5基因下调表达.启动子顺式作用元件分析表明该启动子含有3个TATA盒和23个CAAT盒基本转录元件和多种与胁迫相关的顺式作用元件.烟草瞬时表达系统中,Ca2+浓度增加,GUS酶活性增加,在50 mmol·L-1 Ca2+条件下,处理组中GUS酶活性是对照的2.1倍;ABA浓度增加,GUS酶活性减弱,在0.1 μmol·L-1 ABA条件下,对照组中的GUS酶活性是处理的5倍;ABA能诱导GmCDPKSK5基因下调表达.在拟南芥中,与WT和cpk4-1突变体株系相比,在外源施加ABA的条件下,GmCDPK SK5过表达株系在种子萌发、幼苗生长和气孔运动等方面表现得最敏感.3个株系中与ABA相关的基因ABF2、ABF4、ABI5、RD29A、RAB18和KIN1差异表达.结果说明GmCDPK SK5启动子对外源施加的Ca2+和ABA有响应,且GmCDPK SK5通过影响与响应ABA相关基因的表达来增强植株对ABA的敏感性.