小麦YSK2型脱水素基因WDHN2的克隆及表达分析

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

来源：农业生物技术学报, 2022, 30(08): 1443-1453.

• 小麦
• 脱水素(DHN)
• 生物信息学分析
• qPCR
• 原核表达

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。

• 单位
  河南科技大学; 食品与生物工程学院