二穗短柄草BdCDPK4和BdCDPK14基因的克隆、表達(dá)分析及遺傳轉(zhuǎn)化研究.pdf

1、植物生長過程中時常會遭受干旱、高鹽、極端溫度和病蟲害等多種多樣的非生物和生物逆境脅迫。通過長期不斷的進(jìn)化，植物形成了一系列特有的調(diào)節(jié)機制，通過自身復(fù)雜而有條理的信號通路響應(yīng)不同的逆境脅迫。鈣離子是植物信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的第二信使，在植物生長發(fā)育各個階段的生命活動和響應(yīng)逆境脅迫中發(fā)揮重要作用。鈣依賴蛋白激酶（Calcium-dependent protein kinases，CDPKs）是鈣離子信號通路中的重要成員，已有研究表明，CDPKs在植物

2、成長發(fā)育以及響應(yīng)脅迫等過程中發(fā)揮重要作用。
　　二穗短柄草（Brachypodium distachyon L.）因與小麥、大麥等有非常高的同源性，作為新型禾本科模式生物，吸引了許多研究者。目前關(guān)于二穗短柄草中CDPKs的研究鮮有報道。本研究對二穗短柄草BdCDPK基因家族的兩個成員BdCDPK4和BdCDPK14進(jìn)行了初步的研究，主要研究結(jié)果如下：
　?。?）根據(jù)NCBI的檢索結(jié)果設(shè)計特異引物，以cDNA為模板，克隆了二穗

3、短柄草BdCDPK家族兩個成員，并命名為BdCDPK4和BdCDPK14；多序列對比分析表明，BdCDPK4和BdCDPK14屬于CDPK家族；
　?。?）半定量RT-PCR分析發(fā)現(xiàn)，BdCDPK4和 BdCDPK14基因在根、莖、葉和穎果中均有表達(dá)，在根和葉中表達(dá)量較高，在莖和穎果中表達(dá)量較低；20％P EG、低溫和熱激處理可上調(diào)BdCDPK4和BdCDPK14的表達(dá)，而過氧化氫抑制其表達(dá)；高鹽處理能顯著上調(diào)BdCDPK14的表

4、達(dá)，水楊酸處理下調(diào)BdC DPK4的表達(dá)；
　　（3）GFP融合蛋白表達(dá)載體pBI121-35S::BdC DPK4-GFP和pBI121-35S::BdCDPK14-GFP轉(zhuǎn)化洋蔥表皮細(xì)胞瞬時表達(dá)結(jié)果顯示，BdCDPK4和BdCDPK14主要定位在細(xì)胞質(zhì)膜上；
　?。?）成功構(gòu)建了兩個基因表達(dá)載體pCAMBIA1304-BdCDPK4和pCAMBIA1304-BdCDPK14，并利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化煙草，分別獲得