农业生物技术学报

作者：李冉, 马贞玉, 张世昌, 李国良, 孟祥照, 段硕楠, 刘子会, 吕爱枝, 郭秀林, 张华宁

单位：1 河北北方学院 农林科技学院,张家口 075000; 2 河北省农林科学院 生物技术与食品科学研究所/河北省植物转基因工程重点实验室,石家庄 050051; 3 石家庄市农林科学研究院 河北省小麦工程技术研究中心,石家庄 050041

关键词：玉米,热激转录因子,耐热性,染色质免疫共沉淀测序(ChIP-seq),

基金：河北省自然科学基金(C2021301038); 河北省农林科学院基本科研业务费(2021110301)

玉米(Zea mays)不同生育期遭遇高温热浪渐成常态,严重影响产量和品质。热激转录因子(heat shock transcription factor, Hsf)能够激活下游多种耐热途径,调控耐热相关基因表达从而提高植株耐热性。本研究在前期对玉米HsfA1亚族基因ZmHsf06特性及耐热性功能初步研究的基础上,通过创制ZmHsf06过表达玉米株系,深入研究该基因的耐热功能,进一步通过染色质免疫共沉淀测序(chromatin immunoprecipitation, ChIP-seq)和蛋白互作及转录激活活性实验,分析并确定ZmHsf06的下游靶基因和高富集通路。结果表明,ZmHsf06能自身互作形成同源多聚体,具有转录激活活性;与野生型相比,ZmHsf06过表达玉米株系的耐热性明显提高。ChIP-seq分析表明,热胁迫下共富集差异基因2 218个,其中受ZmHsf06诱导特异上调的基因有1 169个,主要富集在电子载体活性、光合作用、内质网蛋白加工和热激响应等通路中。ZmHsf06结合基序同时含有热激元件、C2C2、TEAD、MADS等其他转录因子的结合元件和一些未知元件。凝胶迁移实验表明,ZmHsf06蛋白与筛选出的3个代表性基因(Zm00001d000260, Zm00001d000272, Zm00001d033987)的启动子热激元件互作。本研究为深入研究玉米Hsf家族的耐热功能及其分子机制提供依据。

来源：2024年第3期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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