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一个受菌根真菌诱导的铁皮石斛钙依赖蛋白激酶基因的克隆及表达分析
钙依赖蛋白激酶(calcium-dependent protein kinases,CDPKs)在从枝菌根、根瘤菌-宿主植物共生体系中起重要调控作用.然而,CDPKs在兰科菌根共生体系中的作用机制尚不清楚.本研究利用RT-PCR、RACE方法,首次从小菇真菌(Mycena sp.)侵染的铁皮石斛根中克隆到1个钙依赖蛋白激酶基因,命名为DoCPKl (GenBank 注册号JX193703).DoCPK1全长2 137 bp,编码一条由534个氨基酸组成的肽链,分子量59.61 kD,等电点6.03.DoCPK1蛋白包含CDPKs蛋白家族保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶催化结构域和4个Ca2+结合的EF-hand基元.DoCPK1与人参PgCPK1 (ACY78680)同源性高(85％),小麦、水稻、拟南芥CDPKs基因(ABD98803,ADM14342,Q9ZSA2)等次之,与单子叶植物CDPKs基因亲缘关系近.DoCPK1为组成型表达,其转录本在各器官中相对表达量依次为根＞茎＞种子＞叶.在小菇真菌侵染30 d的石斛根中,DoCPK1显著上调,为对照根中的5.16倍,表明DoCPK1参与小菇真菌-铁皮石斛菌根早期互作,可能在该共生体系中起作用.本研究为进一步阐明DoCPK1在小菇真菌-铁皮石斛菌根共生中的潜在功能奠定基础.
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铁皮石斛促分裂原活化蛋白激酶基因DoMPK1的克隆及特征分析
促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)及其级联途径在根瘤、从枝菌根-宿主植物共生体系中起重要调控作用.然而,MAPK在兰科菌根共生体系中的作用机制尚不明确.本研究利用RT-PCR、RACE方法,首次从小菇真菌(Mycena sp.)侵染的铁皮石斛根中克隆到一个促分裂原活化蛋白激酶基因,命名为DoMPK1(GenBank注册号JX297594).DoMPK1基因cDNA全长1 632 bp,编码一条由372个氨基酸组成的肽链,分子量42.61 kD,等电点6.07.DoMPK1蛋白包含MAPK蛋白家族保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶催化结构域(39-325)和MAP激酶的保守位点(77-177).DoMPK1与多种植物MAPK基因高度同源(71％～85％),与单子叶植物MAPK基因亲缘关系较近.Do MPK1为组成型表达,其转录本在石斛根、茎、叶和种子等4种组织中的相对表达量差异不显著.在小菇真菌侵染30天的根中,DoMPK1显著上调,为对照根中的7.91倍,表明DoMPK1可能在小菇真菌-铁皮石斛菌根共生早期互作过程中起作用.本研究为进一步解析DoMPK1在小菇真菌-铁皮石斛菌根共生中的分子作用奠定基础.
