拟南芥基因AtSTPK的功能及表达调控研究

【作者】 邴雷； 冯翠翠； 赵翠； 李晶岚； 赵宝存； 沈银柱； 黄占景； 葛荣朝；

【机构】 河北师范大学生命科学学院；

【摘要】 AtSTPK基因是拟南芥中与耐盐相关的蛋白激酶基因,属于丝/苏氨酸蛋白激酶基因,生物信息学分析表明,此基因含有1137bp的完整开放阅读框,编码378个氨基酸,蛋白分子量为41.6KD,等电点为9.3,此基因与小麦中的丝/苏氨酸蛋白激酶基因TaSTK具有高度同源性。从野生型拟南芥cDNA中克隆到AtSTPK基冈利用P1300表达载体在拟南芥中实现过量表达。对获得的纯合体植株进行耐盐性鉴定,结果表明:AtSTPK基因的过量表达可以明显增强盐胁迫下转基因拟南芥幼苗的早期发育及根的正常生长,同时可以明显提高整体植株的耐盐性。通过半定量RT-PCR检测,在AtSTPK基因过表达的转基因拟南芥中,MAPK信号传导途径下游基因Esk的表达量明显增加,说明AtSTPK基因可能通过该途径影响拟南芥植株的耐盐性。GUS荧光定量检测结果表明,AtSTPK基因启动子在叶中启动功能最强,根中最弱。通过对转基因植株进行ABA、100mM NaCl、200mM NaCl胁迫诱导,发现ABA及低浓度的盐胁迫下GUS表达量无显著变化,在200mM的NaC1胁迫下,GUS基冈的表达量增高为原来的1.4倍,冈此该启动子的表达活性明显受高盐胁迫的诱导。另外,通过对叶片损伤后进行染色,发现损伤处GUS染色较深,说明AtSTPK基冈启动子可能同时受组织损伤所诱导。更多还原