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近几年来,随着科学事业的发展和科学研究的需要,瞬时表达体系越来越受到科学界的重视,也在各种科研项目中广泛运用,尤其是在研究基因功能方面。Ca2+/CaM依赖性蛋白激酶(CBK)是一种Ser/Thr类蛋白激酶,虽然已在多种植物中分离出大量CBK家族成员,而且这一激酶可能参与盐、低温、干旱与氧化胁迫的信号转导,但大多数植物CBK的功能还不清楚。因此,研究植物CBK基因与抗氧化防护的关系,对于揭示抗氧化防护的细胞和分子机理具有重要的意义。
本实验以玉米为研究对象,利用生物信息学、分子生物学和植物生理学相结合的方法,以原生质体瞬时表达为主要手段,研究了ZmCCaMK与抗氧化防护的关系。主要结果如下:
1.将ZmCCaMK构建于瞬间表达载体pXZP008上,形成融合质粒,35s为启动子。在玉米原生质体中转化PXZ-ZmCCαMK,培养14 h,使其过表达,研究ZmCCαMK过表达对抗氧化防护系统的影响。研究结果显示:ZmCCαMK过表达,导致SOD4、cAPX基因的表达明显上调,同时SOD、APX酶活性也显著增强。这初步表明:ZmCCαMK可能参与了抗氧化防护反应。
2.在玉米原生质体中转化由试剂盒合成的ZmCCαMK的dsRNA,干扰ZmCCαMK的正常表达24 h,研究ZmCCαMK基因沉默对ABA诱导的抗氧化防护系统的影响。研究结果显示:沉默ZmCCαMK,cAPX基因的表达明显下降,10μM ABA处理仅微弱上调,但SOD4转录水平上基本不受影响；同时SOD、APX酶活性也下降50％,10μM外源ABA处理也有略微上调。这表明:ZmCCαMK确实参与ABA诱导的抗氧化防护反应。