作为钙离子的感受蛋白,钙依赖的蛋白激酶(calcium-dependent protein kinases,CDPKs)在拟南芥生长发育、应答逆境胁迫等方面具有重要作用.本研究探讨了拟南芥CDPK家族成员之一CPK28在应答渗透胁迫中的功能.结果表明,CPK28基因缺失导致...作为钙离子的感受蛋白,钙依赖的蛋白激酶(calcium-dependent protein kinases,CDPKs)在拟南芥生长发育、应答逆境胁迫等方面具有重要作用.本研究探讨了拟南芥CDPK家族成员之一CPK28在应答渗透胁迫中的功能.结果表明,CPK28基因缺失导致拟南芥幼苗对NaCl和甘露醇引起的渗透胁迫轻度敏感,而CPK28基因超表达增强了拟南芥对渗透胁迫的耐受性.拟南芥叶肉细胞原生质体瞬时表达结果和转化永久GFP(green fluorescent protein)融合蛋白结果均证明CPK28定位于细胞质膜上.RT-PCR(reverse transcription-polymerase chain reaction)和GUS(glucuronidase)化学染色结果表明,CPK28基因在拟南芥多种组织中均有表达,而且受NaCl和甘露醇胁迫诱导表达.本研究进一步检测了拟南芥幼苗受NaCl和甘露醇胁迫后体内的脯氨酸含量,发现CPK28基因超表达植株比野生型和功能缺失突变体体内积累更多的脯氨酸.利用半定量RT-PCR检测了已知的胁迫相关基因在野生型、CPK28功能缺失突变体和CPK28基因超表达植株中的表达模式,发现这些基因的表达在3种基因型材料中没有明显的差别,暗示CPK28可能不是通过调节基因的转录来参与胁迫应答过程.另外,本研究还发现CPK28可以催化自身磷酸化,这为解析CPK28的激酶活性调节提供了线索.上述研究结果表明CPK28可能参与了拟南芥应答NaCl和甘露醇胁迫反应,并正向调节这些反应过程.展开更多
基金This work was supported by the National High Technology Research and Development Program of China (863 Program) (No. 2001AA211051, 2003AA207100)Chinese National Natural Science Foundation (No. 30270827, 30471080)and Program for Changjiang Scholars and Research Team in University.