论文部分内容阅读
植物生长过程中时常会遭受干旱、高盐、极端温度和病虫害等多种多样的非生物和生物逆境胁迫。通过长期不断的进化，植物形成了一系列特有的调节机制，通过自身复杂而有条理的信号通路响应不同的逆境胁迫。钙离子是植物信号转导中的第二信使，在植物生长发育各个阶段的生命活动和响应逆境胁迫中发挥重要作用。钙依赖蛋白激酶（Calcium-dependent protein kinases，CDPKs）是钙离子信号通路中的重要成员，已有研究表明，CDPKs在植物成长发育以及响应胁迫等过程中发挥重要作用。 二穗短柄草（Brachypodium distachyon L.）因与小麦、大麦等有非常高的同源性，作为新型禾本科模式生物，吸引了许多研究者。目前关于二穗短柄草中CDPKs的研究鲜有报道。本研究对二穗短柄草BdCDPK基因家族的两个成员BdCDPK4和BdCDPK14进行了初步的研究，主要研究结果如下： （1）根据NCBI的检索结果设计特异引物，以cDNA为模板，克隆了二穗短柄草BdCDPK家族两个成员，并命名为BdCDPK4和BdCDPK14；多序列对比分析表明，BdCDPK4和BdCDPK14属于CDPK家族； （2）半定量RT-PCR分析发现，BdCDPK4和 BdCDPK14基因在根、茎、叶和颖果中均有表达，在根和叶中表达量较高，在茎和颖果中表达量较低；20％P EG、低温和热激处理可上调BdCDPK4和BdCDPK14的表达，而过氧化氢抑制其表达；高盐处理能显著上调BdCDPK14的表达，水杨酸处理下调BdC DPK4的表达； （3）GFP融合蛋白表达载体pBI121-35S::BdC DPK4-GFP和pBI121-35S::BdCDPK14-GFP转化洋葱表皮细胞瞬时表达结果显示，BdCDPK4和BdCDPK14主要定位在细胞质膜上； （4）成功构建了两个基因表达载体pCAMBIA1304-BdCDPK4和pCAMBIA1304-BdCDPK14，并利用农杆菌介导的遗传转化法转化烟草，分别获得了12株BdCDPK4过表达和9株BdC DPK14过表达阳性转基因植株。 以上研究结果为进一步阐明BdCDPK4和BdCDPK14基因在响应逆境胁迫中的作用奠定了基础。