植物在生长发育过程中,会频繁地受到干旱,盐渍和冻害等渗透胁迫条件的影响。植物在长期的进化过程中,建立了适应这些胁迫条件的分子调控机制。植物细胞对胁迫的应答过程是一个信号感应和传递并最终做出细胞学反应的过程。对植物细胞渗透胁迫应答信号通路的研究取得了许多进展,多集中于信号的传递、细胞反应和相关基因的表达上,已鉴定出调节信号传递和逆激基因表达的蛋白质因子(如DREB,MAPK以及磷脂酶等)以及一些直接起保护作用的蛋白质(如脯氨酸合成酶、抗冻蛋白、巯基蛋白酶等)。但是对于植物如何感应胁迫信号却不甚清楚。直至近几年,随着拟南芥基因组学的研究取得突飞猛进的进展,从拟南芥中分离出AHK1 (Arabidopsis histidine kinase 1)基因,这方面的研究才有了突破。AHK1是拟南芥HK家族成员之一,是一种杂合型的组氨酸蛋白激酶,具有保守的信号输入结构域、传递结构域和接受结构域。在拟南芥中,AHK1参与调控抗渗透胁迫的应答反应,与酵母中的渗透感受器SLN1功能类似。本论文工作旨在从大白菜中分离一个未知的与拟南芥AHK1同源的基因,作者将其命名为PHK1(Pekinensis Histidine Kinase 1)。实验中通过反向PCR、常规PCR、Genome Walking等分子生物学实验技术及生物信息学方法的综合运用,从大白菜中分离出7598 bp的包括PHK1基因在内的DNA序列,以及2848 bp的PHK1基因cDNA序列。运用GENSCAN、CDD、SWISS-MODEL、Clustal X、RNAdraw等在线的分析程序,对PHK1基因的序列信息进行整理、分析,预测得到了PHK1的开放阅读框2589 bp,其编码的肽链长度为862个氨基酸,与拟南芥AHK1基因的CDS和氨基酸序列的相似性分别为85.68 %和88.57 %。保守结构域及无根进化树分析显示,PHK1具有完整的传递结构域和接受结构域,而且与AHK1的亲缘关系最近。PHK1基因的3’UTR区有208 bp,与拟南芥AHK1基因的3’UTR区的相似性仅为66.86 %,低于编码区序列的相似性,但二者用RNAdraw预测的二级结构相似。综合论文的实验及分析结果得出从大白菜中分离到了一个未知的与拟南芥AHK1同源的PHK1基因。推测PHK1可能作为渗透感受器在大白菜中感知外界信号的变化,并参与信号转导过程,激活相应的应答机制来减轻渗透胁迫造成的损害。进一步的验证分析工作仍在继续中。大白菜是一种重要的蔬菜作物。研究其对渗透胁迫感应的分子机制是一项非常重要的应用基础研究。本论文的研究结果将为进一步分析PHK1的功能,研究大白菜耐渗透胁迫的分子机制奠定理论基础,同时也必将促进其他重要的十字花科作物的相关研究。