农业生物技术学报2022，Vol.30Issue(3) ：442-456.DOI:10.3969/j.issn.1674-7968.2022.03.004

薄壳山核桃和山核桃CDPK基因家族的鉴定及表达分析

Identification and Expression Analysis of CDPK Gene Family in Pecan (Carya illinoinensis) and Chinese Hickory (Carya cathayensis)

赵娟 朱凯凯 范平桦 谭鹏鹏 彭方仁 李永荣
农业生物技术学报2022，Vol.30Issue(3) ：442-456.DOI:10.3969/j.issn.1674-7968.2022.03.004
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薄壳山核桃和山核桃CDPK基因家族的鉴定及表达分析

Identification and Expression Analysis of CDPK Gene Family in Pecan (Carya illinoinensis) and Chinese Hickory (Carya cathayensis)

赵娟 1朱凯凯 1范平桦 1谭鹏鹏 1彭方仁 1李永荣2
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作者信息

  • 1. 南京林业大学南方现代林业协同创新中心,南京210037;南京林业大学林学院,南京210037
  • 2. 南京绿宙薄壳山核桃科技有限公司,南京211500
  • 折叠

摘要

钙依赖蛋白激酶(calcium-dependent protein kinase,CDPK)是植物特有的一类丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶,在植物生长发育和逆境信号转导过程中具有十分重要的作用.为了探讨CDPK在薄壳山核桃(Carya illinoinensis)和山核桃(Carya cathayensis)生长发育过程中的作用,本研究利用生物信息学手段从薄壳山核桃和山核桃基因组中鉴定CDPK基因家族,利用MEGA7.0软件进行多序列比对和系统进化树构建,并进行基因结构和保守基序分析.结果显示,本研究成功鉴定了28个薄壳山核桃CDPK基因家族成员(CILCDPK1～28)和25个山核桃CDPK基因家族成员(CCACDPK1～25);进一步构建薄壳山核桃、山核桃、拟南芥(Arabidopsis thaliana)以及水稻(Oryza sativa)的CDPK成员系统进化树,聚类分析结果显示CDPK蛋白分为4个亚组;顺式作用元件分析结果表明,所有CDPK基因均含有激素响应元件,其中数目最多的是脱落酸响应元件.薄壳山核桃和山核桃的转录组数据分析显示,3个CILCDPKs和2个CCACDPKs可能在胚胎发育的3个关键阶段发挥重要作用;薄壳山核桃嫁接愈合过程中,3个CDPK家族基因高表达,可能在薄壳山核桃愈伤组织和维管组织形成时期发挥重要作用.qPCR分析结果显示,CILCDPK1/3/6/11/13/19/25在干旱胁迫下基因表达上调.本研究为探讨CDPK基因家族在植物生长发育及干旱胁迫响应中的作用机制提供参考.

关键词

薄壳山核桃/山核桃/钙依赖蛋白激酶(CDPK)/基因家族/基因表达

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基金项目

江苏省自然科学基金(BK20190749)

国家自然科学基金(31870672)

出版年

2022
农业生物技术学报
中国农业大学 中国农业生物技术学会

农业生物技术学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.801
ISSN：1674-7968
被引量3
参考文献量6
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