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拟南芥中CAXs是一个多基因成员的家族,主要存在于质膜或液泡膜上,它们具有11个跨膜结构域。CAXs能够利用离子泵建立的PH值梯度,从细胞质基质中运输出去钙离子,从而调节植物细胞内Ca2+含量的变化。本研究为了解拟南芥Ca2+/H+反向转运体家族CAXs在植物应对离子胁迫中发挥的作用,对拟南芥AtCAXs蛋白家族的功能进行了初步研究。利用酵母双杂交技术对拟南芥中CAXs成员进行相互作用蛋白的筛选,研究结果发现AtCAX1和AtCAX4的N端可能存在相互作用,并且双分子荧光实验也表明AtCAX1可以与AtCAX4的N端相互作用。进一步分析AtCAX1和AtCAX4的过量表达在酵母中对不同离子胁迫的应答,显示AtCAX1和AtCAX4都能够增强酵母敏感菌株k667对于Na+、Ca2+和Ba2+的耐受性。实时定量PCR的结果表明,AtCAX1在野生型拟南芥的果荚中表达量最高,在根中表达量最小。AtCAX4基因在野生型拟南芥的根中表达量最高,在茎中的表达量最小。并且Na+、Ca2+和Ba2+胁迫处理下,都能够诱导AtCAXl和AtCAX4基因在地上部和地下部的表达。过量表达拟南芥AtCAXl和AtCAX4,以及缺失突变体(atcax1、atcax4)与双突变体(atcax1/atcax4)植株在盐等逆境胁迫处理下的表型解析,结果显示AtCAX1和AtCAX4过量表达植株长势要优于野生型,而atcax1、atcax4及atcax1/atcax4植株与野生型相比则提高了对Na+、Ca2+和Ba2+的敏感性。以上的研究结果表明AtCAX1和AtCAX4基因的过量表达或抑制表达对拟南芥的抗离子胁迫能力具有一定的影响,在植物应对离子胁迫中发挥着重要的作用,这对进一步揭示CAX蛋白家族的功能提供了理论依据。