番茄SpCIPK1基因在逆境响应中的功能的研究

• 作 者: 朱惠姗
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院研究生院 中国科学院大学
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 番茄 SpCIPK1基因 盐胁迫 逆境响应 钠离子

盐胁迫严重危害植物的生长，降低作物的产量。除离子毒害外，盐胁迫还可造成植物根系难以吸收水分和营养物质，引起植物“生理干旱”和营养缺乏。番茄在盐碱地中生长更易感病，并且开花坐果率降低，产量大大降低。因此对番茄逆境胁迫调控的分子机制的深入研究，对提高其耐受盐碱胁迫的能力有着重要的理论和实践上的意义。　　本研究在耐盐醋栗番茄（Solanumpimpinellifolium），编号为PI365967和盐敏感的栽培番茄（Solanumlycopersicum）cv.‘Moneymaker’的比较基因转录组学研究的基础上，对一个受盐胁迫上调的基因SpCIPK1作进一步地功能鉴定。生物信息学分析表明SpCIPK1编码一个CalcineurinB-like(CBL)蛋白相互作用的蛋白激酶(CIPK)，同源比对发现SpCIPK1与拟南芥中AtCIPK14同源性最高。SpCIPK1的表达谱分析表明，正常生长条件下，无论是在耐盐醋栗番茄PI365967还是在栽培番茄cv.‘Moneymaker’中，SpCIPK1都主要在根和茎中表达，且在根中的表达要多于茎，而在叶中表达最低。而在盐胁迫下，PI365967茎中SpCIPK1的诱导倍数远超过在其他组织中的，而在cv.‘Moneymaker’中则没有这种变化，暗示SpCIPK1基因在茎中的诱导表达可能对醋栗番茄耐盐性有重要意义。　　过表达SpCIPK1的转基因拟南芥和烟草都表现出对NaCl的抗性，但对其它离子，包括K+、Li+、Cu2+、Zn2+和Cd2+等，的敏感性没有变化。此外转基因拟南芥对ABA敏感性也有所增加，对葡萄糖和蔗糖的敏感性与野生型相比没有显著差异，而atcipk14突变体对ABA、葡萄糖和蔗糖敏感，暗示番茄SpCIPK1基因的功能和拟南芥AtCIPK14基因的的功能有可能不同。我们的结果表明SpCIPK1可能特异地参与了对钠离子的应答。