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SnRK2 (Sucrose non-fermenting 1-related protein kinases 2)是一类仅存在于植物中的蛋白激酶,是SnRK家族三个亚家族(SnRK1, SnRK2, SnRK3)的成员之一,已在众多植物中被克隆出来。该家族成员,编码Ser/Thr类蛋白激酶,可以对不同逆境信号作出应答,在植物抗逆生理中发挥重要的作用。本研究中,我们从碱茅NaHCO3处理的cDNA文库中克隆得到了碱茅SnRK2基因(PutSnRK2)。该基因cDNA全长1726bp,1077bp的ORF编码了分子量41.1kDa,等电点为5.63的蛋白。通过BLAST比较,碱茅PutSnRK2基因编码的氨基酸序列与拟南芥、水稻、玉米等植物SnRK2序列有很高的同源性,PutSnRK2与水稻SAPK7和玉米ZmSnRK2.7的氨基酸序列有91%的相似性。SnRK2成员在酶活结构域上相对保守,而在C-端表现出多样性。实验利用半定量RT-PCR方法,对PutSnRK2基因mRNA水平上的转录特性进行了研究。结果表明,PutSnRK2基因在各个器官均有表达,且在转录水平上不同程度的受到盐(NaCl、NaHCO3、Na2CO3)、干旱(ABA、PEG6000)等逆境的诱导,并随时间延长而发生变化。结果说明,PutSnRK2基因与许多逆境都存在一定的应答关系。以pYES2为表达载体,将pYES2-PutSnRK2重组质粒转化到酵母(Saccharomyces cerevisiae) INVSC1中。实验结果表明,在Na2C03, NaHCO3及H202逆境下,特别是NaCl及Mannitol逆境下,表达PutSnRK2基因的酵母的长势要好于对照组。这一结果说明在环境逆境下,PutSnRK2基因的表达对提高酵母的抗性有着重要的作用。另外,利用GFP-PutSnRK2融合蛋白对PutSnRK2基因编码的蛋白质进行了定位,结果表明GFP-PutSnRK2融合蛋白定位于细胞核及细胞质中。将碱茅PutSnRK2基因克隆到二元植物表达载体pBI121上,并利用农杆菌介导的浸润法将基因转入拟南芥中。通过PCR,Northern杂交等分子手段进行鉴定,实验共获得了16个相互独立并稳定表达PutSnRK2-GFP的转基因拟南芥植株。从中选取3个株系,进行了进一步的耐盐性分析,结果表明在NaCl逆境下,转基因拟南芥的生长状态要明显好于野生型,这些结果说明碱茅PutSnRK2基因对拟南芥在盐逆境中的生存发挥着重要的作用。实验选取了PutSnRK2基因表达量较大的转基因拟南芥株系,对PutSnRK2基因相关基因的表达进行了初步的解析,结果表明PutSnRK2基因可以通过作用于AREB转录因子,调控AREB下游基因的表达,我们还发现在NaCl胁迫下PutSnRK2基因也可作用于AREB转录因子的某种上游基因,调控AREB的表达。