拟南芥CPK6在钙离子信号转导过程中的生理功能研究

摘要

为了研究拟南芥CPK6基因在钙离子信号转导过程中的生理功能,进一步明确植物适应缺钙环境的分子机制,首先对CPK6基因缺失突变体(cpk6)进行纯合鉴定,获得了2种纯合突变体:cpk6-2和cpk6-3.通过分析野生型拟南芥Col-0和cpk6突变体在Ca2+、Fe2+、Mg2+、Zn2+、Mn2+二价阳离子缺失培养基上的生长表型,结果发现,拟南芥cpk6突变体在缺Ca2+条件下,相对野生型Col-0,表现出生长受抑制的表型.构建含有CPK6启动子驱动β-葡萄糖苷酸酶基因(GUS)的转基因材料,通过GUS组织化学染色法,发现CPK6启动子在叶片生长点部位和根上有活性,并且在缺Ca2+条件下,CPK6启动子在叶片中的活性明显增强.通过原子吸收光谱法,发现拟南芥野生型Col-0和cpk6突变体之间,在对照和缺Ca2+条件下,总钙含量没有显著差别,表明CPK6基因不影响植物对钙的吸收和积累.利用组织化学染色法和荧光探针,结果发现,缺Ca2+条件下,cpk6突变体根和叶中H2 O2的积累量明显高于Col-0,表明CPK6是介导缺Ca2+诱导植物积累H2 O2的负调控因子.