短芒大麦钙依赖蛋白激酶基因的克隆与功能分析

【目的】克隆强抗寒性牧草短芒大麦钙依赖蛋白激酶（calciumdependentproteinkinase,cdpk）基因，分析其生理生化特性，为理想抗逆工程基因的筛选和利用奠定基础。【方法】采用racepcr技术,获得短芒大麦cdpk基因全长cdna序列；采用northern杂交分析该基因在逆境条件下（低温(4℃）、干旱（200g/lpeg6000）、盐（300mmol/lnacl）、激素（100μmol/laba）)的表达模式；采用农杆菌介导的方法，对该基因编码蛋白进行亚细胞定位，并对转基因烟草的离子渗漏率和脯氨酸含量进行测定。【结果】获得了短芒大麦cdpk基因的编码序列，将其命名为hbcdpk；hbcdpk编码的蛋白是一个膜定位钙依赖蛋白激酶，该基因在短芒大麦根、幼苗叶片和成熟胚中均有表达；在低温、干旱、盐和aba胁迫条件下处理不同时间，hbcdpk的表达丰度有差异，其在低温胁迫条件下的表达信号最强；转hbcdpk基因烟草相对离子渗漏率降低，脯氨酸含量升高。【结论】hbcdpk基因参与了低温胁迫信号转导，具有提高植物抗寒性的潜能。