小麥鹽脅迫響應(yīng)基因TaTIP2;2的功能研究.pdf

1、植物耐鹽是由多基因控制的，其相關(guān)的基因涉及到很多方面，比如細(xì)胞防御、代謝、離子平衡和轉(zhuǎn)運(yùn)等等，所有的這些基因構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的調(diào)控系統(tǒng)。因此，對鹽脅迫應(yīng)答基因進(jìn)行研究有助于我們更好地了解植物耐鹽機(jī)制，并運(yùn)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之中。
　　 世界上分布最廣、種植面積最大的糧食作物-小麥，是一類非常重要的研究對象。耐鹽、旱小麥品種山融3號(SR3)是小麥品種濟(jì)南177(Triticum aestivum2n=42)與其近緣耐鹽野生種長穗偃麥草(

2、Thinopyrum ponticum2n=70)經(jīng)過不對稱體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得的雜種漸滲系。遺傳分析表明，該品種含有長穗偃麥草染色體的小片段；生理生化分析表明，該品種的耐鹽指數(shù)及各項(xiàng)生理生化指標(biāo)均明顯優(yōu)于親本小麥。研究發(fā)現(xiàn)，山融3號不同于其它耐鹽相關(guān)研究所利用的單一遺傳背景的材料，其耐鹽旱性由主效基因和微效基因共同控制。
　　 本實(shí)驗(yàn)根據(jù)山融3號全長cDNA鹽文庫的相關(guān)信息，克隆得到一個(gè)對鹽脅迫條件產(chǎn)生應(yīng)答的水通道蛋白基因TaT

3、IP2；2，并對其進(jìn)行了初步鑒定和研究。該基因全長747個(gè)堿基，編碼249個(gè)氨基酸，具有典型的植物水通道蛋白結(jié)構(gòu)。用Expasy PI/Mw程序?qū)ζ浒被嵝蛄羞M(jìn)行了一級結(jié)構(gòu)的預(yù)測，其理論上的等電點(diǎn)Theoretical pI=5.33，分子量Mw=25.18KD。根據(jù)NetPhos2.0進(jìn)行磷酸化位點(diǎn)預(yù)測，得到4個(gè)絲氨酸磷酸化位點(diǎn)，1個(gè)酪氨酸磷酸化位點(diǎn)。根據(jù)NetNGlyc1.0進(jìn)行N-糖基化位點(diǎn)預(yù)測，該基因有一個(gè)N-糖基化位點(diǎn)，位于氨

4、基酸殘基第77處。染色體定位試驗(yàn)顯示該基因定位在7B染色體長臂上。RT-PCR分析結(jié)果表明鹽旱處理下，該基因的表達(dá)量明顯下調(diào)，而ABA處理下基本沒有變化。構(gòu)建植物瞬時(shí)表達(dá)載體，將該基因與綠色熒光蛋白基因融合在一起并轉(zhuǎn)化擬南芥原生質(zhì)體，結(jié)果表明該基因定位在細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)。構(gòu)建植物表達(dá)載體，并獲得擬南芥轉(zhuǎn)基因純系，表型試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植物對鹽和旱更加敏感。為進(jìn)一步研究該基因的作用機(jī)制，通過實(shí)時(shí)定量PCR對野生型及轉(zhuǎn)基因植株中的脅迫相關(guān)基因進(jìn)行分