‘84K’楊組氨酸激酶基因PaHK3b 的克隆及功能分析

魯俊倩，武 舒，鐘姍辰，張偉溪，蘇曉華，張冰玉

(林木遺傳育種國家重點實驗室，國家林業(yè)和草原局林木培育重點實驗室，中國林業(yè)科學研究院林業(yè)研究所，北京 100091)

細胞分裂素是植物生長過程中的一類重要調(diào)控激素，其主要通過雙組分系統(tǒng)進行信號感知與傳遞，參與芽的分化、根的生長、種子發(fā)育等過程，且在低溫、干旱及高鹽等非生物脅迫的逆境響應中也發(fā)揮重要作用[1-4]。

植物雙組分系統(tǒng)由組氨酸激酶（Histidine Kinase，HK）蛋白、組氨酸磷酸轉(zhuǎn)移（Histidine Phosphotransfer，HPt）蛋白和反應調(diào)節(jié)（Response Regulator，RR）蛋白組成[5-6]。擬南芥（Arabidopsis thaliana）組氨酸激酶由AHK2、AHK3和AHK4（又名CRE1）編碼，與細胞分裂素結(jié)合對下游的AHP（Arabidopsis HPts）蛋白和ARR（Arabidopsis Response Regulators）調(diào)節(jié)蛋白進行調(diào)節(jié)，進而傳遞植物激素（細胞分裂素、乙烯）和非生物脅迫信號[2,7-11]。研究表明，組氨酸激酶基因在植物的生長發(fā)育中發(fā)揮重要的調(diào)控作用，如AHK4對植物根的發(fā)育具有明顯的調(diào)控作用[12]，AHK3則對植物葉片的衰老和細胞分化起主導作用[13-15]，AHK2和AHK3共同調(diào)節(jié)擬南芥的種子萌發(fā)和芽的生長[16]。另外，組氨酸激酶基因在植物應對低溫、干旱及高鹽等非生物脅迫過程中也發(fā)揮重要作用[3-4]。Kang 等[17]發(fā)現(xiàn)，擬南芥ahk2和ahk3單突變體比野生型個體抗旱性明顯增強，并且ahk2/ahk3和ahk3/ahk4雙突變體比相應的單突變體抗旱。低溫脅迫時，ahk2/ahk3和ahk3/ahk4雙突變體比野生型個體具有較高的抗凍性[18]，ahk2和ahk3單突變體對干旱、鹽脅迫、低溫和強光等非生物脅迫的抗性比野生型植株顯著增強[3,18]。另外，通過萌發(fā)試驗發(fā)現(xiàn)，ahk2、ahk3及ahk4單突變體對外源ABA 高度敏感，外源ABA 對擬南芥組氨酸激酶基因具有負調(diào)控作用[3]?！?br>