烟草NtCIPK23基因的克隆与功能分析.docVIP

 烟草 NtCIPK23 基因的克隆与功能分析# 闫亚飞1，王根洪1,2，程廷才1,2，段军1,2，夏庆友2** （1. 重庆大学农学及生命科学研究院，重庆 400030； 5 10 2. 西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室，重庆 400715） 摘要：CIPK（CBL-Interacting Protein Kinase）是一类参与植物钙离子信号转导的植物特 有基因家族，CBL（Calcineurin B-like Protein）被钙离子活化后能激活 CIPK 基因蛋白来 影响植物的生长发育以及响应逆境胁迫信号。本研究结合生物信息学方法，克隆获得烟草 CIPK 基因并命名为 NtCIPK23，采用信息学分析方法，对其基因序列特征及蛋白结构进行了 分析，并通过半定量 RT-PCR 方法分析了其在干旱与盐胁迫下的表达模式，运用叶盘转化法 将携带强启动子 CaMV 35S 的 NtCIPK23 转入烟草中，初步获得转基因植株，为下一步研究 NtCIPK23 的功能奠定良好的基础。 关键词：CIPK；烟草；RT-PCT 中图分类号：TS413 15 Cloning and Functional Analisis of Tobacco NtCIPK23 Gene YAN Yafei1, WANG Genhong1,2, CHENG Tingcai1,2, DUAN Jun1,2, XIA Qingyou2 (1. Institute of Agriculture and Life Science, Chongqing University, ChongQing 400030; 2. State Key Laboratory of Silkworm Genome Biology，Southwest University, 20 25 ChongQing 400715) Abstract: CIPKs(CBL-Interacting Protein Kinases) are classified as plant specific gene family that affect plant growth and abiotic/biotic stress responses via invovling in calcium signal trasduction after being activated by active CBLs. In this study, based on bioinformatics methods, we obtained and cloned one tobacco CIPK gene and named NtCIPK23. The sequence and predicted protein structure of NtCIPK23 were analyzed following the expression profile study under drought and salty stresses via Semi-Quantitative RT-PCR. Furthermore, CaMV 35S promoted NtCIPK23 over-expressing transgenic tobacco lines were generated using leaf disc transformation, laying a solid foundaton for the future NtCIPK23 functonal research. Keywords: CIPk; Tobacco; RT-PCR 30 0 引言 目前，在高等植物中相继发现三类钙离子信号转导系统，分别是：CaM/CML 信号系统、 CDPK 信号系统和 CBL-CIPK 信号系统[1]。研究认为，植物逆境胁迫应答所引起的细胞内生 理生化反应与钙离子信号转导密切相关。CBL-CIPK 信号系统是由 Zhu 等研究拟南芥盐敏感 35 40 性（salt overly sensitive）突变体时发现的，最初命名为 SOS3（CBL4）-SOS2（CIPK23）-SOS1 （Na+/H+ antiporter）信号通路[2]。后来的研究发现，CBL 与 CIPK 蛋白家族基因广泛分布于 高等植物基因组中，其中拟南芥中至少存在 10 个 CBL 和 25 个 CIPK 蛋白基因，这些 CBL 与 CIPK 蛋白之间组成复杂的植物逆境胁迫（如干旱、高盐、低钾和冷害等）应答网络系统 [3] CIPK 基因蛋白属于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，具有保守的 N 端蛋白激酶激活结构域和 C 端 NAF 结构域，其中一般