农业生物技术学报

作者：张南南, 黄咏虹, 綦鹏, 冯晓敏, 吴自林, 曾巧英, 齐永文

单位：广东省科学院 生物工程研究所/广东省甘蔗遗传改良工程中心,广州 510316

关键词：甘蔗属,钙依赖蛋白激酶(CDPK),生物信息学分析,生长发育,营养胁迫,

基金：广东省科学院研究所绩效考核引导专项(2020GDASYL-20200302005); 国家自然科学基金(31901512); 广东省重点领域研发计划(2019B020238001)

钙依赖蛋白激酶(calcium dependent-protein kinase, CDPKs或CPKs)在植物细胞内Ca2+信号识别和转导中具有重要作用,参与植物生长发育、对生物胁迫和非生物胁迫的抗性反应等。至今尚无甘蔗属(Saccharum)植物中CDPK基因的相关报道。本研究根据已公布的甘蔗属割手密(Saccharum spontaneum)基因组信息,利用生物信息学方法对割手密中CDPK基因家族成员进行鉴定,共鉴定到90个SsCDPKs,并对其生理生化参数、染色体定位、基因复制事件、系统进化关系、基因结构、保守基序和功能结构域等进行分析。共线性分析结果显示,有些SsCDPK基因可能与水稻(Oryza sativa)的CDPK基因来自同一祖先。进化选择压力分析发现,割手密CDPK基因在进化过程中受正向选择,可能在植物进化中具有重要作用。基于转录组数据分析SsCDPK表达特性,发现SsCDPK表达具有明显的组织和发育时期特异性,甘蔗栽培品种'粤糖55' (YT55)中部分SsCDPK基因表达受低氮和低钾胁迫的调控。本研究结果提示,SsCDPKs基因可能参与甘蔗属植物的生长发育和对营养胁迫的应答反应。本研究为深入解析CDPK基因在甘蔗属植物生长发育及对营养胁迫应答反应中的功能提供参考依据。

来源：2020年第12期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

查看农业生物技术学报杂志2020年第12期