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随着气候的变化,干旱成为了影响农业生产最严重的环境因素之一,尤其是对棉花的生产造成严重损失。在棉花中,干旱响应的分子机制虽然有相应的研究和报道,但是涉及的基因和代谢通路众多,调控机制仍不清楚。本实验研究分离出了一个干旱响应基因GhKLCR1(Kinesin light chain-related protein-1),它是At KLCR1在陆地棉(Gossypium hirsutum)中的同源基因。GhKLCR1基因编码一个驱动蛋白轻链相关蛋白,该蛋白为多聚蛋白,在棉花中KLCR1基因的功能尚未有所报道。本研究分析了GhKLCR1基因的表达模式,研究了其功能,首次克隆了GhKLCR1基因,并构建了植物表达载体、启动子驱动GUS(葡萄糖醛酸酶)报告载体和绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)标签载体。将构建好的载体导入到野生型拟南芥,获得阳性的转基因株系,并通过实验对其功能进行分析,结果如下:通过q RTPCR技术,组织特异性表达分析表明GhKLCR1在棉花根中特异性表达;进一步的非生物和激素胁迫处理表明,GhKLCR1在聚乙二醇处理后表达明显上调,激素处理后发现其对水杨酸(SA),油菜素内酯(BL)和生长素(IAA)具有一定的响应;此外,对GhKLCR1启动子驱动GUS的转基因拟南芥植物进行GUS染色发现,染色程度随着甘露醇浓度的增加而加深,这暗示了GhKLCR1参与了逆境胁迫响应。为阐明GhKLCR1的功能,本研究将GhKLCR1转化了拟南芥,与Col-0相比,35S::GhKLCR1系的根长显著缩短;并且与Col-0相比,在含有300 m M甘露醇的MS板上,过表达GhKLCR1株系的种子萌发受到强烈抑制,表明过表达GhKLCR1对干旱更敏感;亚细胞定位实验显示GhKLCR1可能与细胞膜相关。这些发现提供了对驱动蛋白轻链相关蛋白的结构、生理和功能机制的更好理解,并为棉花抗逆机制的解析和分子改良打下了基础。