大豆CDPK蛋白基因分离与表达定位：GmCDPK-SK5与GmCDPK-Seeda研究

本研究聚焦于大豆（Glycine max, L.）中的两个关键调控蛋白——细胞分裂素依赖的蛋白激酶(CDKP)基因，即GmCDPK-SK5和GmCDPK-Seeda。CDPK家族在植物生长发育和逆境响应中发挥着重要作用。研究人员首先通过从大豆中成功分离出这两个基因，这是一项重要的基因工程基础工作，标志着对大豆基因组功能的深入探索。 基因结构分析揭示了这些基因的复杂性，它们都由7个外显子和6个内含子组成，显示出高度保守的基因设计。编码的蛋白质分别由GmCDPK-SK5基因产生508个氨基酸残基，而GmCDPK-Seeda基因则编码507个氨基酸的蛋白质。这些蛋白质具有典型的蛋白激酶活性区和4个EF-hand结构，这些特征表明它们可能在植物体内执行特定的信号转导任务。 表达分析是研究的核心部分，结果显示，在高温高湿的逆境条件下，GmCDPK-SK5和GmCDPK-Seeda的表达模式在不同大豆品种间存在差异，并且随处理时间的增长而变化。这提示了这些基因可能在调节植物对这种特定环境压力的适应中扮演重要角色。 为了进一步探究其功能定位，研究人员利用基因枪技术将GmCDPK-SK5和GmCDPK-Seeda基因的编码蛋白瞬时表达在洋葱表皮细胞中。结果表明，这两个基因编码的蛋白在细胞膜和细胞核上都有分布，这暗示它们不仅可能参与植物的生长代谢过程，还可能参与到对非生物胁迫信号的响应中。 这项研究不仅提供了大豆中CDPK蛋白基因的分离和表达数据，还通过对亚细胞定位的分析，揭示了它们在植物生理和逆境响应中的潜在功能。这对于理解大豆的耐逆机制以及开发抗逆转基因作物具有重要意义。此外，该研究还为今后在作物分子育种中利用CDPK基因的潜力提供了科学依据。