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近些年发现植物所特有的一类钙离子感受器,即钙调磷酸酶B类蛋白(calcineurin B-like protein,CBL)可以同其靶蛋白CIPK(CBL-interacting protein kinase)相互作用,并在植物应答逆境胁迫信号转导过程中发挥重要的作用。本研究通过同源克隆得到一个CBLs的靶蛋白Zm CIPK3基因,序列比对发现其与At CIPK3高度同源,因此将其命名为Zm CIPK3。本研究构建了Zm CIPK3的过表达载体,分析了在不同条件下,对过表达Zm CIPK3转基因拟南芥种子早期萌发和幼苗期的影响。并利用酵母双杂交技术筛选玉米CBL中可以与Zm CIPK3互作的CBL1和CBL9蛋白;同时,利用RT-PCR分析了过表达CBL1和CBL9转基因植株中逆境胁迫相关基因的表达情况。试验结果如下:(1)设计Zm CIPK3特异性引物,以c DNA为模板,PCR扩增克隆到Zm CIPK3。构建Zm CIPK3与PBI121的表达载体,转化农杆菌GV3101,浸花转化拟南芥获得过表达Zm CIPK3的转基因植株,选取2个阳性株系(Zm CIPK3-1-3和Zm CIPK3-7-4)进行后期试验。分别将WT、Zm CIPK3-1-3和Zm CIPK3-7-4分别平铺在正常培养基和含有一定浓度的苷露醇、Na Cl、ABA、钨酸盐、多效唑、稀效唑的胁迫培养基上进行胁迫处理,分析发现:在正常条件下,野生型和转基因株系萌发率无差异;而在经过干旱及Na Cl处理下,野生型拟南芥的早期萌发明显滞后于转基因型拟南芥,野生型的发芽率也明显低于转基因拟南芥;ABA处理下,野生型拟南芥的早期萌发率明显高于转基因拟南芥的萌发率;钨酸盐处理,没有发现两者之间有差异;GA的合成抑制剂多效唑和稀效唑胁迫处理后发现,野生型拟南芥的早期萌发明显要滞后于转基因拟南芥Zm CIPK3-1-3和Zm CIPK3-7-4,并且萌发率也明显低于转基因拟南芥的萌发率。结果表明Zm CIPK3转基因拟南芥的早期萌发和萌发率明显受干旱、高盐、多效唑和稀效唑处理的影响,推测其可能通过影响种子内源赤霉素而影响种子萌发。(2)在酵母双杂交试验中,以PGBKT7-Zm CIPK3为诱饵载体,从8个玉米CBL中筛选能够同Zm CIPK3相互作的CBLs蛋白。首先,通过自激活试验验证诱饵载体PGBKT7-Zm CIPK3不能自主激活AH109宿主菌;此后发现PGADT7-CBL1、PGADT7-CBL9质粒的2个转化组在四缺板有菌落生长,经X-gal染色试验后也发现相对应的菌落可以在8h之内显蓝色。推测Zm CBL1、Zm CBL9与Zm CIPK3之间可能存在相互作用。(3)将生长至十天的野生型拟南芥(WT)、转基因拟南芥Zm CBL1和Zm CBL9幼苗进行不同时间的干旱、高盐胁迫处理,利用RT-PCR分析相关基因的表达模式。经过甘露醇的胁迫处理后,RD29A在转基因拟南芥中的表达量升高。RD29B在转基因拟南芥中的表达量高且表达时间延长。CBF1和DREB1A转录因子在转基因拟南芥中的表达提前,且表达时间延长。AKT1在转基因拟南芥中的表达明显滞后。经氯化钠胁迫处理后,RD29A在转基因拟南芥中表达量升高。RD29B在转基因拟南芥中表达量没变化。CBF1和DREB1A在转基因拟南芥的表达量明显降低。KIN1在转基因拟南芥中的表达明显比在野生型拟南芥的表达提前。AKT1在转基因拟南芥中的表达量升高。NHX1和NHX4在转基因拟南芥中最大表达量提前。推测干旱和高盐胁迫下,Zm CBL1和Zm CBL9基因可能通过对逆境胁迫相关基因在转录水平的调控,来增加转基因植株抗干旱和高盐的能力。