摘要
盐胁迫在自然界中广泛存在，影响作物生长发育，导致农作物减产。植物在长期适应环境的过程中，进化出了复杂的信号网络。随着遗传学、基因工程和分子生物学的发展，人们围绕植物耐盐机理展开了深入研究。钙是植物生长发育的重要调节剂，钙离子(Ca2+)是植物细胞的第二信使。Ca2+感受器钙调磷酸酶B类蛋白(Calcineurin B-like protein，CBL)感知钙信号，传递给靶蛋白CBL互作蛋白激酶(CBL-interacting protein kinase，CIPK)。 本研究鉴定到一个拟南芥SOS2(Salt overly sensitive)的同源基因ZmCIPK24-2。ZmCIPK24-2基因的编码区为1356bp，编码一个包含452氨基酸残基的蛋白。序列分析显示ZmCIPK24-2与SOS2和ZmCIPK24同源性较高，ZmCIPK24-2具有CIPK激酶家族的特征功能域。组织特异表达结果显示ZmCIPK24-2基因在玉米各组织部位广泛表达，且在花粉中表达量最高。ZmCIPK24-2在玉米各组织表达模式存在差别，暗示其作用部位和功能机制不尽相同。胁迫表达结果显示ZmCIPK24-2受NaCl胁迫后上调表达。在拟南芥sos2突变体中过表达ZmCIPK24-2，与拟南芥sos2突变体相比较，高盐浓度下ZmCIPK24-2转基因纯合株系的存活率提高，根长增长。亚细胞定位实验表明ZmCIPK24-2定位于细胞质、细胞膜与核膜。在植物中SOS途径的演化非常保守，CBL-CIPK复合体参与植物对盐胁迫的响应。为了探索ZmCIPK24-2的耐盐调控机理，构建诱饵质粒pDEST32-ZmCIPK24-2筛选玉米ZmCBLs中的互作蛋白。酵母双杂交实验和LUC互补成像实验证明ZmCIPK24-2分别与ZmCBL1、ZmCBL4、ZmCBL8和ZmCBL9互作且可以植物体内发生，说明ZmCIPK24-2的活性和功能可能是由这些Ca2+结合蛋白ZmCBLs调控的。 综上，本研究鉴定了一个玉米耐盐基因ZmCIPK24-2。这些结果表明ZmCIPK24-2参与调控植物的生长发育、逆境胁迫晌应及信号传递，为研究玉米CIPK家族基因功能和解析玉米CBL-CIPK信号通路增添了新的实验证据。
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