农业生物技术学报

作者：赵娟, 朱凯凯, 范平桦, 谭鹏鹏, 彭方仁, 李永荣

单位：1 南京林业大学 南方现代林业协同创新中心,南京 210037; 2 南京林业大学 林学院,南京 210037; 3 南京绿宙薄壳山核桃科技有限公司,南京 211500

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,

基金：江苏省自然科学基金(BK20190749); 国家自然科学基金(31870672)

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。

来源：2022年第3期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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