菜心BcCIPK23基因克隆及表达特性分析

【目的】CIPK23基因在植物生长发育和矿质营养吸收中具有重要作用,但在菜心中关于BcCIPK23基因及其功能的研究尚无报道,该研究可为探讨BcCIPK23在菜心植株生长发育和氮代谢中的生物学功能提供理论参考。【方法】以‘油绿501’菜心为材料,采用同源克隆法克隆到菜心BcCIPK23全长序列,对其编码蛋白进行生物信息学分析,探究其组织表达特性和对不同氮源的响应。【结果】菜心BcCIPK23基因CDS全长为1450 bp,编码482个氨基酸,分子量是53.41 kD,理论等电点为9.28,具有CIPK家族成员的STKc-SnRK3和CIPK-C保守结构域。系统进化树分析表明,菜心BcCIPK23和白菜BrCIPK23进化关系最近。BcCIPK23在菜心叶片、叶柄、薹茎、根系、花等组织中均有表达,但主要集中在叶片、叶柄、薹茎中表达;BcCIPK23表达也受氮源及其水平的影响,无论供NO3-还是供NH4+,其表达水平均随氮浓度增加而降低。推测该基因在叶片、薹茎发育和氮素吸收利用中发挥关键作用。【结论】菜心BcCIPK23为CIPK基因家族成员,主要在叶片等生长活跃的器官高表达,且可响应氮源及氮浓度变化,参与植物生长发育和氮代谢过程。