摘要
金属耐性蛋白(metal tolerance protein,MTP)通过结合流入或流出胞质溶胶中的金属来维持植物体内的金属稳态.该研究通过多种生物信息学方法鉴定并分析小麦基因组TaM TP基因,并用qRT-PCR技术分析TaMTP基因在多种重金属胁迫下的表达情况,为深入研究该家族基因对小麦生长发育的调控机理及其抗逆性提供理论依据.结果 表明:(1)TaMTPs均具有阳离子外排家族结构域,大多数成员具有锌转运蛋白二聚结构域;系统发育和聚类分析显示,TaMTP蛋白主要分为G1、G5、G6、G7、G8、G9和G12七组;基因结构和基序分析表明,TaMTP基因多具有相对保守的外显子一内含子排列和保守基序.(2)由RNA-Seq数据的基因表达谱分析发现,不同TaMTP基因都有其独特的表达机制,其中TaMTP1-1Bb和TaMTP1-1D在非生物胁迫下表达水平较高,TaMTP1-1A、TaMTP1-1Bb、TaMTP1-1D、TaMTP11-3Ab、TaMTP11-3B和TaMTP11-3D在生物胁迫下有较高的表达量.(3)qRT-PCR分析表明,当小麦遭受锌(Zn)、铜(Cu)、钴(Co)、镉(Cd)、锰(Mn)和铁(Fe)重金属胁迫时,TaMTP1-1A、TaMTP8-4A、TaMTP8一4D、TaM TP11-3Aa和TaM TP11-3B共5个TaMTP基因的表达水平增加,表明每种金属离子均可诱导这些TaM TP基因在根和叶的表达,但TaM TP1-1A和TaM TP8-4A在Fe3+与Cu2+胁迫下的表达情况完全相反,且在Fe3+胁迫下小麦叶和根组织中2个基因的表达量均很低,推测TaM TPs可能参与相应的微量元素的耐受或转运,但不同TaM TP对不同金属的转运功能存在差异.
基金项目
湖北省教育厅科学研究计划重点项目(D20191305)
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