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摘要
为探究大豆CDPKI家族成员GmCDPK SK5参与防御逆境胁迫的途径,本研究分析外源ABA作用不同时间对大豆中GmCDPK SK5基因表达量的影响,克隆基因上游启动子序列并分析其顺式作用元件,构建GmCDPK SK5pro∷GUS融合植物表达载体,转化烟草和拟南芥,并通过GUS组织化学染色和定量表达分析方法研究GmCDPK SK5启动子对外源施加的Ca2+和ABA的响应。结果显示:施加外源ABA能够诱导GmCDPK SK5基因下调表达。启动子顺式作用元件分析表明该启动子含有3个TATA盒和23个CAAT盒基本转录元件和多种与胁迫相关的顺式作用元件。烟草瞬时表达系统中,Ca2+浓度增加,GUS酶活性增加,在50 mmol·L-1 Ca2+条件下,处理组中GUS酶活性是对照的2.1倍;ABA浓度增加,GUS酶活性减弱,在0.1μmol·L-1 ABA条件下,对照组中的GUS酶活性是处理的5倍;ABA能诱导GmCDPK SK5基因下调表达。在拟南芥中,与WT和cpk4-1突变体株系相比,在外源施加ABA的条件下,GmCDPK SK5过表达株系在种子萌发、幼苗生长和气孔运动等方面表现得最敏感。3个株系中与ABA相关的基因ABF2、ABF4、ABI5、RD29A、RAB18和KIN1差异表达。结果说明GmCDPK SK5启动子对外源施加的Ca2+和ABA有响应,且GmCDPK SK5通过影响与响应ABA相关基因的表达来增强植株对ABA的敏感性。
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单位南京农业大学; 廊坊师范学院; 作物遗传与种质创新国家重点实验室; 生命科学学院
