农业生物技术学报

作者：曾润娴, 邬陈芳, 郭林林, 李杰, 冯永佳, 李培华, 王长发, 韩德俊, 郑炜君

单位：西北农林科技大学 农学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室 杨凌 712100

关键词：小麦,TaHsp17.9,表达分析,亚细胞定位,耐热性,

基金：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(Ylzy-xm-01)

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2 h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。

来源：2023年第10期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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