[目的]CDPKs是植物中广泛存在的Ca2+感受器,鉴定刺梨(Rosa roxburghii Tratt.)CDPK基因家族成员,并探索其对不同供钙水平的表达响应.[方法]采用生物信息学方法鉴定并分析RrCDPK基因家族,通过转录组测序及实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,qRT-PCR)分析其组织表达特异性及在不同供钙水平下的表达响应.[结果]从刺梨基因组中共鉴定出16个具丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶和EF-hand结构域的CDPK基因(命名为RrCDPK1～16),结构分析显示蛋白长度在393～561 aa之间,分子质量在44.02～62.98 ku之间,平均等电点6.05;家族基因结构差别较大,外显子数量为2～10个,包括6个保守基序;亚细胞定位预测RrCDPKs在细胞核和多种细胞器均有定位,主要定位于细胞质;进化分析可分为4个亚族,且与草莓的亲缘关系最近,其次是苹果,较远为拟南芥和水稻.启动子顺式作用元件分析表明,RrCDPKs大多含光响应元件、多种激素响应元件及胁迫响应元件等.不同器官及果实发育时期的转录组数据显示RrCDPKs具有时空表达特异性.RrCDPKs对供钙水平的响应表明,相比无钙处理,0.5 mmol·L-1钙水平下RrCDPK1/2/4/8表达显著上调,2 mmol·L-1钙水平下RrCDPK2/4/9/10/12表达显著上调;RrCDPKs在叶和根中对供钙水平及处理时间的表达响应也不尽相同.[结论]共鉴定出16个RrCDPK基因,在刺梨中的表达具时空特异性,且在应对不同供钙水平时发挥的作用不尽相同.研究结果可为深入揭示刺梨CDPK基因家族的功能及其对外界钙水平的响应机制奠定基础.
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