农业生物技术学报

作者：张红梅, 龚明贵, 伍家发, 张敏, 刘帅, 薛豪彬, 曹智豪, 潘永康

单位：河南科技大学 食品与生物工程学院,洛阳 471000

关键词：小麦,脱水素(DHN),生物信息学分析,qPCR,原核表达,

基金：国家自然科学基金(31870093); 河南科技大学青年科学基金(2015QN036)

非生物逆境胁迫严重影响小麦(Triticum aestivum)的生长发育和产量,脱水素(dehydrin, DHN)是一类非生物逆境胁迫诱导表达蛋白,在保护细胞免受水分亏缺和温度变化的伤害过程中发挥重要作用。为研究脱水素在植物响应非生物逆境胁迫过程中的作用,本研究利用同源克隆技术,从小麦中克隆了1个YSK2型脱水素基因,命名为WDHN2 (GenBank No. OK094572)。该基因的开放阅读框为501 bp,编码1个含有166个氨基酸残基的蛋白;含有4个保守区域,分别为1个Y片段、1个S片段和2个K片段,与节节麦(Aegilops tauschii)脱水素(GenBank No. XP_020188302.1)亲缘关系最近。生物信息学分析表明,WDHN2蛋白属于高度亲水性蛋白,高级结构以无规则卷曲为主;亚细胞定位预测表明,WDHN2蛋白定位于细胞核;另外,S片段为主要的磷酸化部位。qPCR分析表明,WDHN2基因受干旱、高盐、低温和脱落酸(abscisic acid, ABA)诱导表达。构建原核融合表达载体pET28a-WDHN2并转化大肠杆菌(Escherichia coli)感受态细胞BL21(DE3),用异丙基硫代半乳糖苷(isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside, IPTG)诱导表达,获得25 kD的WDHN2蛋白和重组大肠杆菌。重组菌的抗性实验表明,WDHN2蛋白可以增强大肠杆菌对渗透胁迫、高盐、低温和高温胁迫的抗性。上述研究结果提示WDHN2可能参与小麦响应逆境胁迫的信号途径。本研究丰富了小麦响应非生物胁迫分子机制的研究内容,为深入探讨WDHN2基因的功能提供基础资料。

来源：2022年第8期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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