小麥甲硫氨酸亞砜還原酶A家庭基因分子鑒定與生理功能研究.pdf

1、通過分析本實驗室構(gòu)建的小麥漸滲系耐鹽新品種山融3號(SR3)的抗鹽芯片數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)MsrA家族可能參與了抗逆響應(yīng)。在水稻和擬南芥中，MsrA家族基因已有相關(guān)功能研究，但在小麥中沒有報道。利用已報道的擬南芥和水稻MsrA序列，通過Blast比對EST數(shù)據(jù)庫，將EST序列用Phrap工具拼接得到了3個MsrA基因序列，設(shè)計引物后從SR3的cDNA文庫和cDNA中克隆到4個MsrA基因，從中國春中克隆了1個不同的MsrA。對這5個TaMsrA序

2、列進行比對和序列分析顯示，均具有MsrA保守結(jié)構(gòu)域，分屬于3個不同的亞家族，命名為TaMsrA2、TaMsrA4.1、TaMsrA4.2、TaMsrA5.1、TaMsrA5.2。序列分析還顯示，小麥的MsrA基因與水稻同源基因相似度較大，分別為82.9％、79.1％、78.3％、78.4％和75.3％，所有的TaMsrA具有類似GCFWG的保守序列，但不同亞家族保守序列會有差異。使用洋蔥表皮進行亞細胞定位實驗，結(jié)果顯示TaMsrA2定位

3、于細胞質(zhì)基質(zhì)中，TaMsrA4.1定位于質(zhì)體中，TaMsrA5.1可能屬于分泌型蛋白。組織表達模式分析顯示，TaMsrA2在小麥根、莖、葉和幼葉中均有表達，且隨著植株的發(fā)育表達量逐漸降低;TaMsrA4.1在莖和葉等綠色器官中表達量大，在根中表達量較小。將TaMsrA2和TaMsrA4.1轉(zhuǎn)入擬南芥中，并獲得過表達株系。擬南芥根長實驗顯示，TaMsrA2的過表達株系在H2O2處理下與野生型相比表現(xiàn)出了明顯的根長優(yōu)勢;TaMsrA4.1的

4、過表達株系在NaCl處理下與野生型相比根長優(yōu)勢顯著。此外，用甲基紫精（MV)噴灑擬南芥，TaMsrA4.1的過表達株系與野生型擬南芥相比表現(xiàn)出更強的抗性。研究結(jié)果表明了TaMSrA2和TaMSrA4.1生過表達株系中增強了擬南芥對相關(guān)非生物脅迫的抗性。使用pET表達體系對TaMsrA2和TaMsrA4.1進行原核表達，盡管尚未獲得目的融合蛋白，但是mRNA復(fù)雜的二級結(jié)構(gòu)表明其表達調(diào)控可能更復(fù)雜且精細。本研究初步證明了TaMsrA2和Ta