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生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2015, 31(2):116-121
收稿日期 ： 2014-07-21
基金项目 ：“973”计划前期研究专项（2012CB723006），国家科技支撑计划（2012BAD03B01，2013BAD30B01），西藏财政专项（2014CZZ001）
作者简介 ：曾兴权，男，博士，副研究员，研究方向 ：青稞遗传育种 ；E-mail ：xingquanz_2@126.com
通讯作者 ：尼玛扎西，男，博士，研究员，研究方向 ：青稞遗传育种 ；E-mail ：nima_zhaxi@sina.com
青稞 HbSnRK2.4 的克隆及其序列特征与
表达特性分析
曾兴权1，2  王玉林1，2  徐齐君1，2  原红军1，2  韦泽秀2，3  尼玛扎西1，2
（1. 西藏自治区农牧科学院，拉萨 850002 ；2. 西藏自治区青稞种质改良和牦牛繁育重点实验室，拉萨 850002 ；
3. 西藏自治区农牧科学院农业资源与环境研究所，拉萨 850002）
摘 要 ： 干旱胁迫是制约农作物生产的重要限制因素之一，研究并增强作物的抗旱性具有重要意义。SnRK2（Sucrose non-
fermenting 1-related protein kinase 2）基因编码一类蔗糖非酵解型蛋白激酶，该酶在 ABA 信号转录途径和抗渗透胁迫中起着重要作用。
以青稞（Hordeum vulgare subsp. vulgare）抗旱品种喜马拉雅 10 号为材料，利用 RT-PCR 技术克隆获得了 SnRK2 基因全长 cDNA 序
列，命名为 HbSnRK2.4（登录号 ：KJ699389）。生物信息学分析表明，该基因全长 1 310 bp，编码 362 个氨基酸序列，蛋白分子量
为 41.94 kD，等电点（pI）为 5.96。Prosite Scan 分析结果表明，HbSnRK2.4 含有多个干旱胁迫响应蛋白的作用位点，如酪蛋白激酶
Ⅱ磷酸化位点、酪氨酸激酶磷酸化位点、蛋白激酶 C 磷酸化位点及 N-豆蔻酰化位点等。利用实时定量 PCR 方法研究了 HbSnRK2.4
在干旱胁迫条件下及复水后不同时间点的表达情况，发现 HbSnRK2.4 在土壤绝对含水量为 33.4% 时表达量最高，随着土壤绝对含
水量的下降而下调表达 ；当达到作物正常生长所需的土壤绝对含水量时又开始上调表达 ；进行干旱胁迫后（<15.5%）基因表达量
下降 ；复水后 8 h 时恢复正常表达水平。
关键词 ： 青稞 ；HbSnRK2.4 ；基因克隆 ；干旱胁迫 ；表达模式
DOI ：10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.02.017
Cloning and Characterization of HbSnRK2.4 in Tibetan Hulless Barley
（Hordeum vulgare L. var. nudum HK.f.）
Zeng Xingquan1，2 Wang Yulin 1，2 Xu Qijun1，2 Yuan Hongjun 1，2 Wei Zexiu2，3 Ni Mazhaxi1，2
（1. Tibet Academy of Agriculture and Animal Husbandry Sciences，Lhasa 850002 ；2. Barley Improvement and Yak Breeding Key Laboratory of
Tibet Autonomous Region，Lhasa 850002 ；3. Research Insititute of Agriculture Resource and Environment，Tibet Academy of Agriculture and
Animal Husbandry Sciences，Lhasa 850002）
Abstract ： Drought stress has become one of the important factors that hamper the production of agriculture. Varieties with enhanced
drought resistance can be an effective way to solve this problem. SnRK2 gene encoded a kind of Sucrose non-fermenting 1-related protein
kinase，which have been thought to play an important role in the ABA signaling pathways and resistance to osmotic stress. However，the
exact mechanism underlining is still to be elusive. We presented the isolation of a new SnRK2 gene from Hordeum vulgare subsp. vulgare，
nominated as HbSnRK2.4（Accession No. Kj699389） by RT-PCR. The plants were proved to be highly drought tolerance. The gene was 1 310
base pair in length，encoding a peptide of 362 amino acids，about 41.94 kD in molecular weight and with pI=5.96. Results from Prosite Scan
indicated that HbSnRK2.4 contains multiple loci of drought stress response cis-element such as casein Kinase II phosphorylation sites，tyrosine
kinase phosphorylation sites，protein kinase c-phosphorylation and n-cardamom acylation locus. Expression patterns of HbSnRK2.4 were also
investigated by RT-qPCR at serious waterlogging or drought and various time points after recovery. The highest expression level was observed in
plants growing in soil absolute moisture 33.4%，which may brought waterlogging to tibet barley. As soil absolute moisture declined，transcripts
2015,31(2) 117曾兴权等：青稞 HbSnRK2.4 的克隆及其序列特征与表达特性分析
干旱是我国较为严重的自然灾害之一，它是影
响农作物生长、限制农作物产量的非生物胁迫因子
之一，能够引起植物体内一系列生理代谢反应和生
长的可逆性抑制，严重时引起植株不可逆的伤害甚
至死亡［1］。每年在西藏雨季到来之前，青稞正处于
拔节期，经常会受到干旱胁迫的影响。因此，为了
提高青稞的产量和品质，选育抗旱青稞新品种，加
强对抗旱相关基因的研究有着极其重要的现实意义。
作物的抗（耐）旱性是一个非常复杂的由多基
因控制的性状，涉及从信号转导基因到转录调控基
因，以及保护、防御、胁迫耐受基因的表达［2］。研
究表明，干旱会显著诱导植物 ABA 水平上升，这一
激素信号将引导植物产生一系列的逆境响应［3］，如
叶表气孔的关闭和开度减小，最终在一定程度上增
强植物对水分胁迫的耐受能力。在干旱胁迫中，由
蛋白激酶介导的蛋白质的可逆磷酸化作为高等植物
受渗透逆境诱导的主要信号转导途径之一，广泛
参与了植物对干旱、盐胁迫、ABA、光等的应答反
应。蔗糖非酵解型蛋白激酶（Sucrose non-fermenting
1-related protein kinase，SnRK）是一类广泛存在于
植物中的丝氨酸 / 苏氨酸蛋白激酶，参与了植物体
内多种信号途径的转导。根据序列相似性、结构域
特征和细胞的功能，植物中的 SnRK 基因可分为 3
个 亚 组 ：SnRK1、SnRK2 和 SnRK3［4］，SnRK2 和
SnRK3 是植物特有的蛋白激酶，参与植物对逆境胁
迫的反应［5］。其中，SnRK2（Sucrose non-fermenting
1-related protein kinase 2）是一个相对较小的基因家
族，在拟南芥中已发现 10 个 SnRK2 家族成员，5 个
参 与 ABA 应 答 反 应 ［6，7］，AtSnRK2.8/AtSnRK2C 的
过表达可以增强拟南芥的抗旱能力［8］；在水稻中也
有 10 个 SnRK2 成员，依次命名为 SAPK1-SAPK10，
其 中 SAPK8、SAPK9 和 SAPK10 可 以 被 ABA 激
活［9］；在玉米中有 11 个 SnRK2 成员，5 个受 ABA
激活［10］；在苹果中有 16 个 SnRK2 成员，预测 12
个 能 够 响 应 ABA 诱 导［11］；此 外， 在 小 麦 中 发 现
PKABA1、TaSnRK2.4、TaSnRK2.8和 TaSnRK2.9 等 4
种 SnRK2 基因与 ABA 信号传导有关［12-14］，在燕麦
中 EeSnRK2.6 可能参与逆境胁迫反应，增强植物的
抗逆性［15］。
鉴于 SnRK2 蛋白激酶在植物抗逆反应中发挥
的重要作用，近年来已有报道在多种植物中克隆到
SnRK2 家族的相关基因，但迄今未见西藏春青稞中
ABA 信号转导途径中关键基因 SnRK2 克隆及功能分
析报道。本研究利用 RT-PCR 技术获得了 SnRK2 基
因的全长 CDS 序列，对其序列进行初步的生物信息
学分析，通过 Real Time PCR 研究 HbSnRK2.4 在干
旱胁迫下的表达模式。
1 材料与方法
1.1 材料
抗旱青稞种质‘喜马拉雅 10 号’由西藏自治区
农牧科学院提供。
1.2 方法
1.2.1 青稞的干旱胁迫处理 抗旱青稞种质喜马拉
雅 10 号由西藏自治区农牧科学院提供。待幼苗长至
4 叶期时开始进行自然干旱处理，采用称重法计算
土壤绝对持水量，每隔 2 d 称量 1 次 ：从水分过剩
土壤绝对持水量 33.4%（C1），27.5%（C2），21.1%（C3）
至青稞正常生长适宜土壤绝对持水量 15.5%（C4），
干旱胁迫 9.8%（C5）和 4.8%（C6），在各胁迫阶段
剪取植株叶片，于液氮中速冻，-70℃保存备用。同
时，保留部分重度干旱胁迫（持水量 4.8%）植株进
行复水处理（恢复持水量至 33.4%），分别于复水后
2 h（C7）、4 h（C8）、8 h（C9）分别取样，-70℃保
存备用。
1.2.2 HbSnRK2.4 基因的克隆与 Real Time PCR 分析
根据不同时期干旱复水诱导转录组测序分析结果
为基础，利用 Primer Premier 5.0 软件设计特异引物
S1，以不同时间点样品的总 RNA 等量混合，经反转
录得到的第一链 cDNA 为模板，得到上游片段。RT-
decreased sharply. But when the soil water content turned to be normal for Hordeum vulgare（15.5%），HbSnRK2.4 restored to a higher level.
When plants were drought stressed（<15.5% of absolute moisture），the gene were repressed again. After recovery from draught stress，the
plants possessed a normal expression level of HbSnRK2.4.
Key words ： Tibetan hulless barley ；HbSnRK2.4 ；drought stress ；gene cloning ；expression pattern
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2015,Vol.31,No.2118
PCR 反应在 S-1000 Thermal Cycler 进行，反应体系
采用 20 μL PCR 扩增体积：Taq DNA 聚合酶（TaKaRa，
5 U/μL） 0.2 μL，10×PCR 反 应 缓 冲 液（TaKaRa） 2
μL，dNTP（10 mmol/L）1.6 μL，上、下游引物（10
μmol/L） 各 0.8 μL，cDNA 2 μL， 灭 菌 水 12.6 μL。
PCR 反 应 条 件 ：94℃ 变 性 4 min ；94℃ 变 性 50 s，
51℃退火 45 s，72℃延伸 1 min，34 个循环 ；72℃延
伸 10 min。回收目标片段，克隆、测序。
Real Time PCR 分 析 步 骤 按 照 SYBR Premix Ex
TaqTM 试剂盒说明书进行操作，定量 PCR 引物根据
HbSnRK2.4 的 cDNA 序列设计见表 1，β-Tublin 作为
内参基因见表 1。实时荧光 PCR 所获得的数据处理
采用双标准曲线法引入斜率，根据张驰宇等［16］的
公式进行计算。
表 1 本研究中用到的引物
基因
引物
名称
引物序列（5-3） 退火温度 /℃
HbSnRK2.4 S1
FP ：TGGTACCATGGAGAAGTACGAG-
GCGGTG
RP ：TACTAGT TCATGATATGCGTAG-
CGAGCTC
52
HbSnRK2.4（1） S2
FP ：CCACGGAATGCAGACAGCTTAT
RP ：CGGCGTTATCCCTCCTGTAGTA
60
β-Tublin S3
FP ：CCAAGTTCTGGGAGGTGATCTG
RP ：TTGTAGTAGACGTTGATGCGCTC
58
1.2.3 HbSnRK2.4 基 因 的 生 物 信 息 学 分 析 利 用
NCBI（http：//ncbi.nlm.nih.gov/）、ExPAsy（http：//www.
expasy.org/tools/pi_tool.html）、TMHMM（http ：//www.
cbs.dtu.dk/services/TMHMM/）、TargeP（http ：//www.
cbs.dtu.dk/services/SignalP） 和 PSORT（http ：//psort.
ims.u-tokyo.ac.jp/form.html）等网络资源对 HbSnRK2.4
进行序列分析。根据推测的 HbSnRK2.4 氨基酸序列，
利用 MEGA5.1 软件进行氨基酸序列同源性比对和进
化树分析。
2 结果
2.1 HbSnRK2.4基因的克隆和生物信息学分析
以 电 子 克 隆 延 伸 得 到 的 序 列 结 合 大 麦 编 码
SnRK2.4 基因的 cDNA 序列为基础设计特异引物，扩
增春青稞苗期叶片的 cDNA，获得一个条带 1 310 bp
的片段。经 NCBI 网站的 ORF finder 程序分析，5-
UTR 和 3-UTR 分 别 长 21 bp 和 200 bp ；基 因 ORF
长 1 089 bp，编码一个 362 个氨基酸的多肽（图 1）。
推测蛋白的预测分子量为 41.94 kD，等电点（pI）
为 5.96。Prosite Scan 分 析 结 果 表 明， 该 蛋 白 含 有
Protein kinase domain profile 家族特征基序（图 1 中
下划线部分）、蛋白激酶 ATP 结合区标记（图 1 中
双划线部分）、1 个丝 / 苏氨酸蛋白激酶活性区域标
记（图 1 中方框部分）、4 个酪氨酸激酶磷酸化位
点（40-46、94-102、140-146、334-341）、6 个 蛋
白激酶 C 磷酸化位点（54-56、172-174、246-248、
250-252、307-309、358-360）、7 个 酪 蛋 白 激 酶 Ⅱ
磷酸化位点（96-99、172-175、222-225、250-253、
285-288、290-293、319-322）、1 个 N-豆蔻酰化位
点（110-115）、一个 cAMP 和 cGMP 依赖性的蛋白
激酶磷酸化位点（247-250）。TMHMM 预测该蛋白
不含跨膜转移功能区。Signal IP3.0 预测该蛋白没有
信号肽，不属于分泌蛋白。PSORT 亚细胞定位预测
该基因所编码蛋白位于细胞质。
Blastn 分析发现，该序列与小麦、二穗短柄草、
水稻、玉米、小米、高粱、山羊草、马铃薯和蓖麻
等植物的 SnRK2 基因全长 cDNA 序列相似度分别为
97%、94%、91%、89%、89%、85%、82%、81%
和 81%。推导的氨基酸序列同源比对分析结果（图
2）表明，该基因与小麦、二穗短柄草、水稻、玉
米、小米、高粱、番茄、马铃薯和黄瓜等植物相
似 度 分 别 为 97%、94%、91%、89%、89%、85%、
81%、81% 和 80%。基于氨基酸序列的系统进化树
表明，该基因与小麦、二穗短柄草和水稻中编码蛋
白激酶家族基因具有较近的亲缘关系，而与高粱、
番茄和马铃薯已克隆的蛋白激酶家族序列相似度相
对较低，因此推断得到了青稞丝 / 苏氨酸蛋白激酶
基因家族一个新成员的全长 cDNA 序列，将其命名
为 HbSnRK2.4（KJ699389）。
2.2 HbSnRK2.4基因表达模式分析
利用干旱胁迫和复水条件下 9 个处理时期的青
稞苗期叶片，进一步对 HbSnRK2.4 基因的表达模式
进行分析，结果（图 3）表明，HbSnRK2.4 基因在土
壤绝对含水量达到 33.4%（C1）明显上调表达，随
着土壤绝对含水量的下降而急剧下降，当达到一定
2015,31(2) 119曾兴权等：青稞 HbSnRK2.4 的克隆及其序列特征与表达特性分析
迫的加剧未出现明显变化（C5、C6）；复水 2 h 后表
达量有所增加（C7），随着复水时间延长表达量逐渐
恢复至正常水平 。这表明 HbSnRK2.4 基因可能参与
调控水涝和干旱胁迫相关的过程。
3 讨论
ABA 作为植物体内重要的生长激素，不仅可以
调节植物的生长发育，而且在对逆境胁迫的响应中
也有着重要的作用［17］。SnRK2 是一个相对较小、植
物特有的一类 Ser/Thr 类蛋白激酶，是受渗透胁迫激
活的一类蛋白激酶，参与植物体内多种信号途径的
转导 ；SnRK2 基因是 ABA 信号转导途径中的关键调
控酶［18］，它受各种逆境胁迫诱导表达，在提高植物
的抗逆性中发挥着至关重要的作用［19］。谭秦亮［20］
克隆出编码甘蔗 SnRK2 蛋白的基因 SoSnRK2.1，发
现该基因参与调控干旱、高盐和低温等胁迫过程，
在甘蔗抗逆境胁迫中起重要作用。徐蓓等［15］从抗
旱耐盐性极强的长穗偃麦草中克隆了 EeSnRK2.6 基
因的 cDNA 序列，该基因可能在参与逆境胁迫反应、
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
图 1 HbSnRK2.4 基因 cDNA 及其编码氨基酸的全长序列
BdXP_003564710
HbKJ699389
TaACU65228
ZmDAA56626
SiXP_004970723
OsNP_001044930
SbXP_002441159
SlXP_004230475
StNP_001274892
TcXP_007049928
CsXP_004144354
0.000.050.100.15
Bd ：二穗短柄草 ；Hb ：西藏青稞 ；Ta ：普通小麦 ；Zm ：玉米 ；Os ：水稻 ；
Sb ：高粱 ；Sl ：小米 ；；Tc ：可可 ；Cs ：黄瓜 ；St ：马铃薯
图 2 HbSnRK2.4 与其它植物类 SnRK 基因构建的最小进
化树
程度后维持一定水平（C2、C3）；当土壤绝对含水
量达到作物正常生长所需的土壤绝对含水量时又上
调表达（C4）；干旱胁迫后，HbSnRK2.4 的表达量随
着土壤绝对含水量的下降而又急剧下降，但随着胁
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2015,Vol.31,No.2120
增强植物的抗逆性中起着重要作用。在拟南芥中，
SnRK2 系列基因参与干旱和 ABA 的诱导过程，其中
SnRK2.2、SnRK2.3、SnRK2.6、SnRK2.7 和 SnRK2.8
可以同时被 ABA 激活，过表达 SnRK2.8 的拟南芥
抗旱性明显增强［20，21］。小麦 TaSnRK2.8 参与干旱、
高盐、低温及 ABA 等信号转导的过程，其过量表达
可引起转基因植株根部组织含水量、细胞膜稳定性、
渗透势等抗逆境生理的一系列变化［22］。陈娜娜等［11］
对苹果、拟南芥、水稻、玉米和烟草的 SnRK2 蛋
白激酶进行了系统进化树分析，认为 SnRK2 可以
分成 3 个亚族。第一亚族包含 18 个成员，能够响
应渗透胁迫但不受 ABA 诱导 ；第二亚族包含 15 个
成员，能够响应渗透胁迫和 NaCl 诱导但 ABA 诱导
的反应较微弱，过表达后能够显著提高植物的抗旱
性 ；第三亚族包含 14 个成员，能够强烈响应 ABA
诱导，在保卫细胞中高表达，调节气孔的孔径。此外，
研究表明大豆中的 SnRK2 可以被高渗透逆境诱导
激活［23］。
针对 SnRK2 底物的研究表明，SnRK2 可以使组
蛋白（histone）、酪蛋白（casein）、髓鞘碱性蛋白（myelin
basic protein）及转录因子磷酸化，同时 SnRK2 也
可以使自身磷酸化［24，25］。在水稻和拟南芥中证实
了 ABA 应答转录因子（ABA responsive transcription
factors，ABF/AREB）可以作为 SnRK2 的底物被磷酸
化［26］。Shin［27］等研究发现，腺苷激酶（adenosine）、
醛 酮 变 位 酶（Glyoxalase I）、 核 糖 -5-磷 酸 异 构 酶
（Ribose 5-phosphate isomerase）、60S 核 酸 核 糖 体 蛋
白（60S acidic ribosomal protein P2）均可以作为底物
被 SnRK 磷酸化，这一结果表明 SnRK2 除了通过活
化转录因子调控基因的表达外，还可以直接激活新
陈代谢相关的蛋白，从而使植物抵抗逆境。Shukla
等［28］认为，根据 SnRK2 活性的差异，信号途径可
以分成两个过程 ：首先，高渗透胁迫可以引发内源
ABA 的释放，激活 SnRK2，活化的 SnRK2 可以进一
步使 bZIP/ABRE/AREB 转录因子家族磷酸化，从而
引发一系列的转录和翻译水平的活动 ；另一信号过
程是不依赖于内源 ABA 的快速应答过程，SnRK2 通
过直接作用于相关基因，从而引发渗透胁迫下的应
答过程。
本研究利用同源克隆的方法成功从西藏青稞抗
旱种质中克隆到了 HbSnRK2.4 基因，该基因的表达
量受干旱和复水的诱导，可能参与调控水涝和干旱
胁迫相关的过程。然而对 HbSnRK2.4 具体的作用机
制尚且不清楚，其是否依赖于内源 ABA 的响应发挥
作用，还是直接作用于相关基因 ；HbSnRK2.4 除了
受干旱和复水条件的诱导外，其它逆境条件（如高
盐、高温、高辐射、低温等）是否也能诱导它的表达，
因此，需要在此基础上进一步加强研究。
4 结论
青稞 HbSnPK2.4 基因在进化上与小麦和二穗短
柄草的 SnRK 基因具有比较近的亲缘关系，与番茄
和马铃薯等具有较远的亲缘关系 ；HbSnPK2.4 基因
的表达量同时受到干旱和水涝的诱导，很可能参与
了青稞的抗旱过程。
参 考 文 献
［1］赵可夫 , 李法曾 . 中国盐生植物［M ］. 北京 ：科学出版社 ,
1999 ：28-29.
［2］Wang W, Vinocur B, Altman A. Plant responses to drought, Salinity
and extreme temperatures ：towards genetic engineering for stress
tolerance［J］. Planta, 2003, 218 ：1-14.
［3］ Finkelstein R. Abscisic acid synthesis and response ［J］. The Arab-
idopsis Book, 2013, 11 ：e0166.
［4］Hrabak EM, Chan CW, Gribskov M, et al. The Arabidopsis CDPK-
SnRK superfamily of protein kinases［J］. Plant Physiology, 2003,
132 ：666-680.
［5］Halford NG, Hey SJ. Snf1-related protein kinases（SnRKs） act
within an intricate network that links metabolic and stress signaling
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
C1 C2 C3 C4 C5н਼≤࠶⧟ຳ⴨ሩ
㺘䗮䟿
C6 C7 C8 C9
图 3 不同水分环境 HbSnRK2.4 基因表达模式 Real Time
PCR 分析
2015,31(2) 121曾兴权等：青稞 HbSnRK2.4 的克隆及其序列特征与表达特性分析
in plants［J］. Biochemical Journal, 2009, 419 ：247-259.
［6］Park YS, Hong SW, Oh SA, et al. Two putative protein kinases from
Arabidopsis thaliana contain highly acidic domains［J］. Plant
Molecular Biology, 1993, 22 ：615-624.
［7］Boudsocq M, Droillard MJ, Barbier-Brygoo H, et al. Different
phosphorylation mechanisms are involved in the activation of sucrose
non-fermenting 1 related protein kinases 2 by osmotic stresses and
abscisic acid［J］. Plant Molecular Biology, 2007, 63 ：491-503.
［8］Umezawa T, Yoshida R, Maruyama K, et al. SRK2C, a SNF1-related
protein kinase 2, improves drought tolerance by controlling stress-
responsive gene expression in Arabidopsis thaliana［J］. Proc Natl
Acad, 2004, 101（49）：17306-17311.
［9］Kobayashi Y, Yamamoto S, Minami H, et al. Differential activation
of the rice sucrose nonfermenting1-related protein kinase2 family by
hyperosmotic stress and abscisic acid［J］. The Plant Cell, 2004,
16 ：1163-1177.
［10］Huai JL, Wang M, He J, et al. Cloning and characterization of the
SnRK2 gene family from Zea mays［J］. Plant Cell Rep, 2008, 27
（12）：1861-1868.
［11］陈娜娜 , 刘金义 , 蔡斌 , 等 . 苹果 SnRK2 基因家族的鉴定和生
物信息学分析［J］. 中国农学通报 , 2013, 29（13）：120-127.
［12］Anderberg RJ, Walker-Simmons MK. Isolation of a wheat cDNA
clone for an abscisic acid-inducible transcript with homology to
protein kinases［J］. Proceedings of the National Academy of
Sciences, 1992, 89 ：10183-10187.
［13］Gomez-Cadenas A, Verhey SD, Holappa LD. An abscisic acid-
induced protein kinase, PKABA1, mediates abscisic acid-
suppressed gene expression in barley aleurone layers［J］. Proc
Nat Acad Sci, 1999, 96 ：1767-1772.
［14］连魏卫 , 唐益苗 , 高世庆 , 等 . 小麦 TaSnRK2.9 蛋白激酶基因
克隆与生物信息学分析［J］, 中国农学通报 , 2011, 27（33）：
6-12.
［15］徐蓓 , 郭丽香 , 赵昌平 , 等 . 长穗偃麦草 EeSnRK2.6 基因克隆
及生物信息学分析［J］. 麦类作物学报 , 2012, 32（1）：36-
43.
［16］张驰宇 , 徐顺高 , 黄新祥 . 一种新颖简便的荧光实时 RT-PCR
相对定量方法的建立［J］. 生物化学与生物物理进展 , 2005,
32（9）：883-887.
［17］ Nishimura N, Hitomi K, Arvai AS, et al. Structural mechanism of
abscisic acid binding and signaling by dimeric PYR1 ［J］. Science,
2009, 326 ：1373-1379.
［18］ 李琳 , 柳参奎 . SnRK 蛋白激酶家族及其成员 SnRK2 的功能
［J］. 分子植物育种 , 2010, 8（3）：547-555.
［19］Boudsocq M, Barbier-Brygoo H, Lauriere C. Identification of nine
SNF1-related protein kinases 2 activated by hyperosmotic and
saline stresses in Arabidopsis thalian［J］. Journal of Biological
Chemistry, 2004, 279 ：41758-41766.
［20］谭秦亮 , 李长宁 , 杨丽涛 , 李杨瑞 . 甘蔗 ABA 信号转导关键酶
SoSnRK2.1 基因的克隆与表达分析［J］. 作物学报 , 2013, 39
（12）：2162-2170.
［21］Zheng ZF, Xu XP, Crosley RA, et al. The protein kinase SnRK2. 6
mediates the regulation of sucrose metabolism and plant growth in
Arabidopsis［J］. Plant Physiol, 2010, 153 ：99-113.
［22］Fujii H, Verslues PE, Zhu JK. Arabidopsis decuple mutant reveals
the importance of SnRK2 kinases in osmotic stress responses in
vivo［J］. Proc Natl Acad Sci USA, 2011, 108 ：1717-1722.
［23］ Zhang H, Mao X, Wang C, et al. Overexpression of a common
wheat gene TaSnRK2. 8 enhances tolerance to drought, salt, and
low temperature in Arabidopsis［J］. PloS One, 2010, 5（12）：
e16041.
［24］ Monks DE, Aghoram K, Courtney PD, et al. Hyperosmotic stress
induces the rapid phosphorylation of a soybean phosphatidylinositol
transfer protein homolog through activation of the protein kinases
SPK1 and SPK2［J］. Plant Cell, 2001, 13 ：1205-1219.
［25］Chae MJ, Lee JS, Nam MH, et al. A rice dehydration-inducible
SNF1-related protein kinase 2 phosphorylates an abscisic acid
responsive element-binding factor and associates with ABA
signaling ［J］. Plant Mol Biol, 2007, 63（2）：151-169.
［26］Furihata T, Maruyama K, et al. Abscisicacid-dependent multisite
phosphorylation regulates the activity of a transcription activator
AREB1［J］. Proc Natl Acad, 2006, 103（6）：1988-1993.
［27］Shin R, Alvarez S, Burch AY, et al. Phosphoproteomic identification
of targets of the Arabidopsis sucrose nonfermenting-like kinase
SnRK2.8 reveals a connection to metabolic processes［J］. Proc.
Natl. Acad. Sci., 2007, 104（15）：6460-6465.
［28］Shukla V, Mattoo AK. Sucrose non-fermenting 1-related protein
kinase 2（SnRK2）：a family of protein kinases involved in
hyperosmotic stress signaling［J］. Physiol Mol Biol Plants, 2008,
14 ：91-100.
（责任编辑 李楠）