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甘蔗CIPK基因的同源克隆与表达
  • ISSN号:0496-3490
  • 期刊名称:《作物学报》
  • 时间:0
  • 分类:S433.4[农业科学—农业昆虫与害虫防治;农业科学—植物保护]
  • 作者机构:[1]福建农林大学/农业部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室/国家甘蔗产业技术研发中心,福建福州350002
  • 相关基金:本研究由国家自然科学基金项目(31340060),福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划项目(JA14095)和国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-20)资助.
中文摘要:

CIPK (calcineurin B-like-interacting protein kinase)是植物特有一类的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,该蛋白在植物响应逆境胁迫中发挥着重要的作用,尤其与非生物逆境胁迫(干旱、高盐、ABA等)的信号传导密切相关。根据玉米CIPK15基因(EU957447.1,2247 bp)核酸序列保守区域设计1对同源克隆PCR引物,以甘蔗品种崖城05-179的cDNA为模板,通过RT-PCR扩增得到甘蔗CIPK基因的一条全长cDNA序列(GenBank登录号为 KM114052)。序列分析结果表明,甘蔗ScCIPK基因全长1782 bp,具有完整的开放阅读框(ORF,91~1631 bp),编码513个氨基酸,该基因具有CIPK基因的2个特征结构域(Kc-like superfamily和AMPKA-C-like superfamily)。生物信息学分析显示该基因编码的蛋白定位于内质网,为可溶性蛋白,不存在信号肽,二级结构元件多为α-螺旋,含有多个保守功能域,主要参与中间代谢。实时定量PCR表达分析表明,该基因表达具有组织特异性,虽在甘蔗各组织中均有表达,但在芽中的表达量最高。该基因在PEG、NaCl、ABA、SA和MeJA的胁迫诱导过程中,受ABA胁迫后表达量最高,约为对照的5.3倍,推测该基因的表达与甘蔗抗干旱和抗渗透胁迫有关。

英文摘要:

CIPK (calcineurin B-like-interacting protein kinase) is a plant specific class of serine / threonine protein kinases, which plays an important role in plant response to stress, especially relates with the signal transduction for biotic stresses (drought, high salt, ABA). According to the primers designed on the conserved domain ofCIPK15gene fromZea mays, a full-length cDNA se-quence of serine/threonine kinase gene termed asScCIPK was cloned by RT-PCR method from sugarcane (Saccharum Complex). The sequence analysis showed thatScCIPK had a length of 1782 bp containing the open reading frame (ORF, 91–1631 bp), which encoded 513 amino acids residues with two conserved domains (Kc-like superfamily and AMPKA-C-like superfamily). The characters predicted based on the bioinformatics analysis revealed that theScCIPK gene of sugarcane was a soluble acidic protein, which has two conserved functional domains with the main function for central_intermediary_metabolism, and its protein was located in endoplasmic reticulum (membrane). The mainly secondary structure element wasα-helix. Real-time quantitative PCR(RT-qPCR) analysis revealed that the expression ofScCIPKwas higher in bud than in other tissues, meanwhile the inducible expression level ofScCIPK was most significantly up-regulated under the ABA stress, 5.3 times higher than that of control, which suggested thatScCIPK most probably involves in sugarcane resistance to drought and osmotic stresses. The results in this study could provide a basis of cloning and functional identification of other members ofScCIPKin sugarcane and promote the use of ScCIPK gene in sugarcane genetic engineering.

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期刊信息
  • 《作物学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国作物学会 中国农业科学院作物科学研究所
  • 主编:万建民
  • 地址:北京海淀区中关村南大街12号中国农业科学院
  • 邮编:100081
  • 邮箱:zwxb301@caas.cn
  • 电话:010-82108548
  • 国际标准刊号:ISSN:0496-3490
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1809/S
  • 邮发代号:82-336
  • 获奖情况:
  • 2002年-第三届中国科协优秀科技期刊二等奖,2002-2009年-百种中国杰出学术期刊,2004年获“全国优秀期刊一等奖”,2005年获第三届国家期刊奖提名奖,2009年评为“2008年度中国精品科技期刊”,2009年被评为“新中国60年有影响力的期刊”,2011年获"第二届中国出版政府奖期刊奖提名奖"
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国食品科技文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49369