摘要
小麦(Triticum aestivum)是我国重要的粮食作物之一,高温等非生物胁迫严重影响小麦的产量和品质,发掘与鉴定抗逆基因,可以为小麦抗逆育种提供候选基因和理论依据.热激蛋白(heat shock proteins,Hsps)是一类在应激条件下维持细胞功能的重要分子伴侣,是一类重要的耐热候选基因.本研究以耐热品种'平遥小白麦'的cDNA为模板,通过PCR扩增得到了小麦TaHsp17.9基因(GenBank No.MN684335).该基因CDS全长474 bp,编码157个氨基酸.蛋白序列含有植物小热激蛋白(small heat shock protein,sHsp)特异性的α-晶体蛋白结构域(α-crystallin domain,ACD).系统进化树分析表明,TaHsp17.9与二粒小麦(Triticum dicoccoides)的遗传距离最近.qPCR结果显示,TaHsp17.9基因在籽粒中表达量最高,在根中表达量最低.TaHsp17.9受高温和干旱胁迫诱导表达,其表达量分别在1和2h达到峰值.高温胁迫下,该基因在耐热品种的表达量显著高于热敏感品种.亚细胞定位结果显示,TaHsp17.9蛋白定位在细胞质.对拟南芥(Arabidopsis thaliana)TaHsp17.9过表达株系进行耐热性鉴定,结果显示,TaHsp17.9过表达可以显著提高转基因拟南芥的耐热性.此外,基于STRING数据库筛选到10个可能与TaHsp17.9发生相互作用的候选互作蛋白.本研究结果为深入研究TaHsp17.9基因的功能提供了参考.
基金项目
国家自然科学基金(31871611)
转基因生物新品种培育科技重大专项(2020ZX08009-15B)
杨凌种业创新项目(Ylzyxm-01)
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