农业生物技术学报

作者：毋柳柳, 唐明明, 孙君艳, 董丽平, 李淑梅, 刘书含, 仝胜利, 杨艳琳, 楚宗丽

单位：1 信阳农林学院 农学院 ,信阳 464000;2 信阳市小麦栽培与生理生态重点实验室/信阳市农田土壤污染防治工程技术研究中心/信阳市农作物种子创新重点实验室,信阳 464000

关键词：小麦,SFT2基因家族,镉胁迫,全基因组鉴定,表达分析,原核表达,

基金：信阳农林学院国家级科研培育基金项目(pyjj20230109); 河南省科技攻关项目(24210211165); 河南省高等学校重点科研项目计划(26A210023)

囊泡转运蛋白(vesicle transport protein, SFT2)基因家族在真核生物的膜运输及胁迫响应过程中起关键作用,但其在小麦(Triticum aestivum)中的家族成员鉴定及镉(Cd)胁迫下的功能尚不明确。本研究基于全基因组水平,利用生物信息学方法对小麦SFT2基因家族成员进行系统鉴定,并重点研究了TaSFT2基因参与镉胁迫调控的生物学功能。结果表明,本研究从小麦全基因组中克隆到21个TaSFT2家族成员,分布于15条染色体,且在A、B、D亚基因组间拷贝数分布较为一致。系统发育分析将小麦、玉米(Zea mays)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)的SFT2蛋白划分为4个组,小麦SFT2s主要分布于D组,揭示其在进化过程中发生功能分化。基因结构和保守基序分析显示,同源基因具有相似的结构特征,所有成员均含4~5个内含子。顺式作用元件分析发现,TaSFT2s含有多个与激素信号(茉莉酸甲酯, 脱落酸)及非生物胁迫(干旱, 低温和厌氧)相关的顺式作用响应元件,表明其可能广泛参与激素信号和逆境响应。表达谱分析表明,TaSFT2s在不同组织和发育时期具有特异性表达模式,部分成员在穗和根中表现出较高的表达水平,提示其可能分别调控穗部发育和根系功能。原核表达实验证实,过量表达TaSFT2-1可显著增强大肠杆菌(Escherichia coli)对Cd胁迫的耐受性。本研究明确了小麦SFT2基因家族的成员构成、进化特征、表达模式及TaSFT2-1在Cd胁迫中的生物学功能,为解析小麦重金属耐受机制及耐Cd种质创制提供理论依据和基因资源。

来源：2026年第5期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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