·常规信息
基因(座)名称杂种衰退;酪蛋白激酶
hybrid breakdown 2; casein kinase I; Low Temperature Growth 1; low-temperature response protein kinase 1
基因符号hbd2; OsCKI1; LTG1; LTRPK1
所在染色体2 (已克隆)
供体材料Habataki

hbd2/CKI1(Os02g0622100, Yamamoto et al. 2010), OsCKI1/LTRPK1(AJ487966, Liu et al. 2003, Liu et al. 2013), LTG1(AK101388, Lu et al. 2014), 位于同一基因位点...

酪蛋白激酶OsCKI1在水稻根系发育和激素应答中发挥重要作用,属I型酪蛋白激酶,含463个氨基酸,定位于核中,可磷酸化酪蛋白。

粳稻Koshihikari 和籼稻Habataki 杂交后代发生衰退,两个隐性基因hbd2hbd3 是造成衰退的原因。通过精细定位发现hbd2 是一个酪蛋白激酶基因CKI1/Os02g0622100,进一步分析揭示hbd2-CKI1 等位基因由于单个氨基酸的变化使之获得了有害的功能。另一个基因hbd3 被定位到一个NBS-LRR 基因簇区域内。NBS-LRR 基因是一类最常见的R 基因,能够对病原菌攻击进行响应,从而触发免疫信号的传递。对病原菌应答标记基因进行表达分析,发现杂种衰退的弱势表型可能是由于自身免疫应答引发的(Yamamoto et al., 2010)。

RT-PCR及Northern blot结果显示OsCKI1 在水稻各组织中表现为组成型表达,并且其表达受油菜素内酯及脱落酸的诱导。通过构建OsCKI1 的反义载体并转化水稻,转基因纯系根部发育异常,表现为较短的初生根、侧根及不定根数目少于对照,初生根的变短是由于细胞延伸受抑制引起的。以外源生长素处理转基因植株,能恢复根部表型。OsCKI1 在IAA 的代谢途径中发挥作用或者影响生长素水平,并可能在各种激素信号转导途径中都有作用。OsCKI1 的缺失确影响了参与信号转导及激素代谢途径的许多基因的表达(Liu et al., 2003)。

【生物学功能】

LTG1编码酪蛋白激酶,调控水稻的低温应答。LGT1影响生长素运输、合成和信号传导,正调控水稻在营养生长期的低温耐受能力(Lu et al. 2014)。

LTRPK1正调控水稻的冷适应能力和微管稳定性(Liu et al. 2013)

【相关登录号】
contigs及其产物:AP004053BAD21551, AP014958BAS79831
cDNAs及其产物:AK101388BAG95038, AJ487966CAD32377
参考基因组位点:Os02g0622100(RAP-DB, Gramene←→ LOC_Os02g40860(本地MSU-RGAP←→ LOC4330018(NCBI)
参考基因组产物:XM_015770950XP_015626436
uniprot库登录号:Q6K9N1
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·ONTOLOGY及相关基因
表型特征不定根数(TO:0001006), 杂种二代败育(TO:0000046), 耐寒性(TO:0000303), 种子根长度(TO:0000586), 侧根长度(TO:0001012)
分子功能丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性(GO:0004674)
生物进程细胞伸长(GO:0009826), 油菜素内酯信号转导(GO:0009742), 低温胁迫应答(GO:0009409), 根发育(GO:0048364), 微管解聚(GO:0007019), 正调控脱落酸信号(GO:0009789), 生长素代谢(GO:0009850)
·参考文献
1Guangwen Lu;Fu-Qing Wu;Weixun Wu;Hong-Jun Wang;Xiao-Ming Zheng;Yunhui Zhang;Xiuling Chen;Kunneng Zhou;Mingna Jin;Zhijun Cheng;Xueyong Li;Ling Jiang;Haiyang Wang;Jianmin Wan
  Rice LTG1 is involved in adaptive growth and fitness under low ambient temperature
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  Protein Kinase LTRPK1 Influences Cold Adaptation and Microtubule Stability in Rice
  Journal of Plant Growth Regulation, 2013, 32(3): 483-490
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  Interaction of two recessive genes, hbd2 and hbd3, induces hybrid breakdown in rice
  Theoretical and Applied Genetics, 2007, 115(2): 187-194
6Wei Liu;Zhi-Hong Xu;Da Luo;Hong-Wei Xue
  Roles of OsCKI1, a rice casein kinase I, in root development and plant hormone sensitivity
  The Plant Journal, 2003, 36(2): 189-202
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