大豆科学2021,Vol.40Issue(6) :737-747.DOI:10.11861/j.issn.1000-9841.2021.06.0737

大豆ABA信号途径GmCDPK SK5基因异源表达探究

Study on the Heterologous Expression of GMCDPK SK5 Gene in Soybean ABA Signaling Pathway

胡慧敏 蔡婉菡 穆可彬 王爽 麻浩
大豆科学2021,Vol.40Issue(6) :737-747.DOI:10.11861/j.issn.1000-9841.2021.06.0737

大豆ABA信号途径GmCDPK SK5基因异源表达探究

Study on the Heterologous Expression of GMCDPK SK5 Gene in Soybean ABA Signaling Pathway

胡慧敏 1蔡婉菡 1穆可彬 1王爽 2麻浩1
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作者信息

  • 1. 南京农业大学农学院/作物遗传与种质创新国家重点实验室,江苏南京210095
  • 2. 廊坊师范学院生命科学学院,河北廊坊065000
  • 折叠

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0.1 μmol·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GmCDPKSK5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,GmCDPKSK5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.

关键词

大豆/GmCDPK/SK5/启动子/GUS染色/ABA/Ca2+/气孔运动

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基金项目

国家自然科学基金(31371711)

国家自然科学基金(31671772)

国家自然科学基金(31971996)

国家重点研发计划(2018YFD0100905)

出版年

2021
大豆科学
黑龙江省农业科学院

大豆科学

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.641
ISSN:1000-9841
被引量2
参考文献量1
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