ZmCDPK7增强玉米原生质体的耐热性分析

杜晗蔚，罗艳敏，吕闪闪，孙金凤，王延凯，胡秀丽，田志强

(河南农业大学生命科学学院，河南 郑州 450002)

高温胁迫作为一种限制产量的因素，已经成为粮食安全的主要威胁之一。目前对植物响应热胁迫机制的研究大多集中在拟南芥方面，而在农作物方面，对胁迫耐受性分子机制的系统研究远远滞后于拟南芥。与拟南芥相比，农作物通常更为复杂，并可能具有其他机制来应对热胁迫，不同的农作物可能具有独特及相同的高温胁迫响应基因和机制[1]。玉米是世界上最重要的农作物之一。近几年，频繁发生的热胁迫对玉米生长、产量和品质等均有不利影响。因此，对玉米耐逆性进行更深入的研究将有助于发现提高玉米耐逆性的新基因和机制，服务于分子育种[2-3]。

植物已经进化出复杂的调控机制，以快速响应生物和非生物环境胁迫[1,4]。CDPKs作为一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，参与植物众多生理过程。每个CDPK均受到多种机制的严格调控，以确保准确的信号传输和足够的响应激活[5-6]。一些CDPKs能够对多种刺激做出反应，包括盐、干旱、寒冷、脱落酸(abscisic acid，ABA)和过氧化氢(H2O2)[7-10]。然而，关于哪种CDPK调节植物对高温胁迫信号响应的相关信息仍然有限。研究表明，只有拟南芥Ca2+/CaM依赖性AtCBK3可以激活热应激转录因子(heat shock factor，HSF)，从而进一步触发下游热激蛋白(heat shock protein，HSP)的表达，以提高耐热性[11]。然而，ZmCDPKs在植物响应高温胁迫中的作用机制仍不清楚。

热应激会导致未折叠的蛋白质积累，而这些蛋白质对植物细胞有害。……