小麦耐热基因TaHsp17.9的表达分析及功能鉴定

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.

关键词：小麦、TaHsp17.9、表达分析、亚细胞定位、耐热性

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分类号：S332.5(作物遗传育种与良种繁育)

资助基金：国家自然科学基金;转基因生物新品种培育科技重大专项;杨凌种业创新项目

在线出版日期：2023-09-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：2007-2018