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蚕豆CDPK基因克隆、表达分析和玉米V-ATPase A亚基磷酸化位点鉴定

钙依赖蛋白激酶(CDPKs)是一类仅在植物和部分原生生物中存在的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。CDPKs是Hetherington和Trewavas(1982)在豌豆中首先报道的,并由Harmon等(1987)在大豆中第一次得到纯化和鉴定。自从Harper等(1991)从大豆中首次克隆出编码CDPK的基因以来,至今已在16种高等植物、6种低等植物和4种原生生物中克隆出95个CDPK基因。CDPKs是一个多基因家族,其中拟南芥有34个CDPKs。CDPKs在植物钙信号转导中具有重要的作用,越来越多的证据表明,在植物碳氮代谢、离子和水分跨膜运输、细胞骨架调节、气孔运动调节、生长发育调节以及生物和非生物胁迫应答反应中均有CDPKs的参与。本研究采用RT-PCR技术并结合RACE策略,成功地首次从蚕豆下表皮和叶片中克隆了编码CDPK的全长cDNAr VfCPK1和cDNA片段VfCPK2,并对VfCPK1的表达特征进行了初步研究。研究结果表明  (本文共112页) 本文目录 | 阅读全文>>

《东北农业大学学报》2006年02期
东北农业大学学报

野生大豆CDPK基因保守区的克隆及序列分析

陆生植物生存环境的局限性常常使植物受到干旱、高盐和低温的影响,这是造成植物渗透胁迫(亦称水分胁迫)的主要原因。这种胁迫影响植物的生长和发育,最终导致作物产量下降。近十几年来,在渗透胁迫引发的体内信号研究和相关基因克隆方面取得了许多重要的进展,这对于人们深刻理解生物与环境关系的分子基础,以及利用关键基因进行重要作物品种的抗逆性遗传改良方面将会产生深远的影响[1]。细胞质中Ca2+水平在应答多样刺激时会发生改变,这些Ca2+水平变化经常伴随蛋白磷酸化的改变,在植物中这一过程主要是由CDPKs完成的。在逆境下依赖于Ca2+信使的蛋白激酶(CDPK)基因表达量增加,从而促进蛋白质磷酸化产生,激活信号传导途径,最终产生响应蛋白,应答胁迫反应。研究表明,CDPKs在植物逆境胁迫及信号传导过程中起到重要的作用[2-5]。CDPKs在结构上具有明显的特征,有高度保守的功能区域[6-7]。这些保守的序列,不仅有助于植物抗渗透胁迫基因的分类及其作用...  (本文共6页) 阅读全文>>

西北农林科技大学
西北农林科技大学

胡杨CDPK等3个耐盐基因的克隆与功能分析

胡杨(Populus euphratica)是我国西北沙漠唯一能成林的高大乔木树种,对盐碱、干旱、极端温度等抵抗能力较强,是研究林木抗逆机理的候选模式树种。因此,通过研究胡杨耐盐基因的功能对于揭示树木耐盐性分子机理具有重要意义。其中CDPK基因作为第二信使的钙离子是高等植物细胞中普遍存在的信号分子,几乎介导了植物生长发育和逆境信号转导的所有反应。F-box蛋白在泛素-蛋白酶体途径中能够特异识别底物蛋白,调节多种激素的信号转导途径,并响应多种非生物胁迫,参与植物抗逆途径。本论文通过对收集的胡杨天然种质资源全基因组深度重测序并进行耐盐性状的GWAS分析,筛选出耐盐候选基因CDPK、F-box及未知功能新基因,并通过克隆、表达特性分析、亚细胞定位、转化拟南芥和转化胡杨原生质体的耐盐性测定,探究胡杨CDPK、F-box及未知功能新基因的功能特性,为深入解析胡杨的耐盐分子机理奠定了基础。主要研究结果如下:胡杨CDPK基因全长822bp,编...  (本文共56页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国农业科学》2009年10期
中国农业科学

普通烟草CDPK基因家族的克隆及表达分析

0引言【研究意义】钙依赖蛋白激酶(calcium-dependentprotein kinase/calmodulin-like domain protein kinase,CDPK)是植物和一些原生生物所特有的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶[1],可不需钙调素而被钙信号直接激活。典型的CDPK分子由1条多肽链组成,从N端到C端存在4个功能区(结构域),依次为可变区、催化区、连接区和调控区[1-4]。CDPK在植物体内广泛分布,根、茎、叶、花、果实和种子无处不在,在植物钙信号转导中具有重要作用。越来越多的证据表明,在植物碳/氮代谢、离子和水分跨膜运输、细胞骨架调节、气孔运动调节、生长发育调节中均有CDPK的参与[5],CDPK在植物抗真菌的防卫应答[6-7]和抗非生物胁迫的伤害应答[8]中也起重要作用。低温、干旱、损伤、盐、营养缺乏、激素等物理和化学压力可以使CDPK基因的表达增强[7-19]。因此,研究CDPK基因对了解植物生长发...  (本文共9页) 阅读全文>>

《林业科学研究》2014年05期
林业科学研究

杨树CDPK基因家族的表达分析及功能预测

植物在其生长发育过程中,会受到各种内外因素的影响,植物体自身形成了一套复杂的信号网络途径来适应多变的外界环境。Ca2+作为植物中重要的第二信使,在细胞信号转导过程中起重要作用[1]。在植物中,各种外界刺激,如光照、激素、生物胁迫及非生物胁迫都会触发Ca2+在胞内浓度的变化,胞外信号经受体进行一系列跨膜信号转换后,调节Ca2+的分布及其在特定部位的瞬间变化而产生Ca2+信号[2-6],Ca2+信号能被各种不同的Ca2+传感器感知并将其传递给下游分子,如下游靶蛋白的磷酸化等[7-8]。植物体内存在4类Ca2+传感蛋白/Ca2+结合蛋白,即钙调素(Calmodulin,Ca M)、类钙调素蛋白(Calmodulin-like proteins,Ca ML)、钙调磷酸酶B类似蛋白(Calcineurin B like proteins,CBLs/SCa BPs)和钙依赖蛋白激酶(Calcium-dependent protein kin...  (本文共8页) 阅读全文>>

《核农学报》2013年04期
核农学报

盐藻CDPK基因的克隆与生物信息学分析

盐藻Dunaliella salina是一种单细胞真核绿藻,能够在0.05~5.5 mol·L-1NaCl的培养液中生存[1],是研究植物耐盐机制最理想的模式生物。近年来对盐藻耐盐机制的研究主要集中在离子稳态[2-4]、甘油调节途径[5-8]及耐盐相关基因、蛋白质的研究[9-13]等方面,取得了一定的研究成果,但盐藻耐盐的分子机制和信号转导途径仍未明确[14]。钙依赖蛋白激酶(calcium-dependent proteinkinase/calmodulin-like domain protein kinase,CDPKs)是一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,存在于植物、藻类和一些原生动物中[15]。在植物的抗逆性信号转导过程中,Ca2+是细胞内重要的第二信使,而钙依赖蛋白激酶是与Ca2+结合的蛋白激酶中非常重要的一类。钙依赖蛋白激酶自1982年在豌豆中发现至今,其理化性质和结构已基本明确。近年来又在拟南芥[16-18]、普通烟草[...  (本文共7页) 阅读全文>>