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细胞壁关联蛋白激酶(Wall associated kinases, WAKs)是一类典型的可与细胞壁直接结合的类受体激酶蛋白,具有表皮生长因子(Epidermal growth factor, EGF)结构域、跨膜域、胞内丝/苏氨酸激酶域和两个插入位置保守的内含子的典型基因组结构。不同的WAK家族成员,在植物不同部位或不同发育时期的表达具有选择性和差异性,外部环境的生物和非生物刺激也可以诱导WAK基因的表达。不同WAK家族成员的功能研究表明,在植株各种生理过程中都起到重要的作用,比如信号转导、抵抗病原体、耐重金属、矿物营养响应、细胞伸长乃至整个生长发育。研究者已经从粳稻品种“日本晴”中分离出125个水稻WAK基因家族成员,且研究表明OsWAK1 (Oryza Sativa Wall Associated Kinases 1)的诱导表达在植物防御反应中也同样起着重要的作用。但是对于WAK是通过什么机制参与并调控植物生长发育及相关防御反应过程的,水稻中的OsWAK是否也有相似的功能及其作用机制,相关研究还不够深入。本研究旨在通过对水稻WAK基因的克隆及其激酶域的原核表达的研究,为进一步机理研究奠定实验基础,本实验取得如下研究结果：1.利用已公布的水稻细胞壁关联蛋白激酶序列设计特异性引物,以基因cDNA第一链为模板,利用PCR方法扩增水稻细胞壁关联蛋白激酶的编码序列,并成功克隆得到全长为2136bp的目的基因OsWAK(登录号：NM 001052189.1),并对其核苷酸序列和预测编码的蛋白(登录号：BAD07845.1)进行相关生物信息学分析,分析结果表明OsWAK的基因组序列包含两个内含子三个外显子,所编码的蛋白与其他植物WAK蛋白序列比较分析发现OsWAK蛋白序列与高粱SbWAK、二穗短柄草BdWAK以及小麦TaWAK都有高于50%的同源度；利用SMART等分析工具初步预测其跨膜结构、激酶域等结构域,结果显示含有两个EGF结构域(220～268 aa、272～310 aa)、一个跨膜结构域(324～343aa)和一个胞内丝/苏氨酸激酶结构域(393～662 aa)。2.通过采用半定量RT-PCR方法对OsWAK基因表达特性进行分析,发现该基因在水稻的地上部地下部均有表达；同时发现在不同外源物质诱导下该基因表现出不同的表达模式,结果表明OsWAK基因受外源的SA、MeJA及过量的Cu2+、Al3+和Na+的诱导表达,而外源NO供体SNP下调该基因表达。3.利用大肠杆菌重组系统,将OsWAK的胞内激酶结构域片段克隆到大肠杆菌表达载体pSUMO上,重组质粒命名为pSUMO-WAKD,经验证后将含有重组子的克隆在11。C下用0.2 mM的IPTG进行诱导表达,得到分子量约为60 kDa的SUMO-WAKD融合蛋白,经Ni-NTA树脂层析后获得浓度为0.6 mg/mL的融合蛋白,并利用SUMO酶对其进行了蛋白的酶切验证,为后续激酶活性的测定奠定了实验基础。