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杜梨类钙调磷酸酶 B 亚基蛋白基因克隆及胁迫表达



全 文 :园 艺 学 报 2011,38(增刊):2470 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com

收稿日期:2011–07–11
基金项目:农业部引进国际先进农业技术计划项目(2009-Z18)
* 通信作者(E-mail:cyh@jaas.ac.cn;Tel:025-84390224)
杜梨类钙调磷酸酶 B 亚基蛋白基因克隆及胁迫
表达
李 慧 1,2,丛 郁 3,常有宏 1,2,*,蔺 经 1,盛宝龙 1
(1江苏省农业科学院园艺研究所,南京 210014;2国家农业科技华东(江苏)创新中心——高效园艺作物遗传改良
实验室,南京 210014;3中国科学院南京土壤研究所,土壤与农业可持续发展国家重点实验室,南京 210008)
Ca2+作为最基本的第二信使,几乎参与了植物生长、发育和逆境胁迫应答的所有过程。类钙调
磷酸酶 B亚基蛋白(Calcineurin B-like protein,CBL)是植物中一类重要的钙离子传感器,在钙信
号的传递转导过程中起着重要的调控作用。杜梨原产中国,为梨生产栽培中普遍应用的砧木,具备
抗寒、抗旱、耐涝、耐盐碱等综合抗性,是梨属植物重要的抗性种质资源。克隆获得 CBL基因序列,
并研究该基因对不同胁迫的转录响应,可为阐明 Ca2+介导的杜梨抗逆过程提供重要信息。
杜梨种子经层积后,播种于石英砂基质盆钵中,待幼苗长出 4 片真叶后,浇灌 100 mL 1/2MS
液体培养基配制的 100 mmol · L-1 CaCl2、250 mmol · L-1 NaCl2或 100 µmol · L-1 ABA,或进行叶片机
械损伤、整株吹干或 4 ℃处理,不同处理的植株均在 4 h后采集叶片,保存于–70 ℃冰箱待用。采
用 RT-PCR、RACE和 PCR技术克隆 CBL基因的 cDNA和 DNA,并通过跨内含子引物进行半定量
RT-PCR研究该基因在逆境下的表达情况。
PbCBL基因编码区 cDNA长度为 801 bp,编码的多肽由 266个氨基酸组成。该多肽预测的等电
点(pI)为 4.56,估计的相对分子质量为 30.45 kD。其对应基因组 DNA序列长 1 980 bp,包括 9个
外显子和 8个内含子。PbCBL基因编码的多肽具有 1个钙调磷酸酶 A亚基结合位点(196 ~ 214位
氨基酸)和 4个钙离子结合域 EF手形结构(101 ~ 112、135 ~ 146、173 ~ 184和 217 ~ 228位氨基
酸)。PbCBL与杨树 PtCBL6(ABO43665)蛋白同源性最高(83%),并与其亲缘关系最近。PbCBL
基因在未处理杜梨植株叶片中并无表达,100 mmol · L-1 CaCl2、250 mmol · L-1 NaCl2、100 µmol · L-1
ABA、机械损伤、整株吹干或 4 ℃处理 4 h后其表达量明显上调,表明 PbCBL对钙离子、盐碱、
ABA、伤害、干旱和低温均存在转录响应,参与杜梨应对生物或非生物胁迫的转录调节。

关键词:梨;杜梨;类钙调磷酸酶 B亚基蛋白;序列特征;胁迫响应
中图分类号:S 661.2 文献标识码:A 文章编号:0513-353X(2011)S-2470-01