东农冬麦1号TabZIP2基因的克隆及低温和ABA作用下的表达调控

作者：关荧; 刘楠; 苍晶^*; 魏铁锁; 吴晶晶; 齐越; 郭富烨; 李沅珊

来源：华北农学报, 2021, 36(04): 75-81.

• 冬小麦
• TabZIP2
• 低温
• ABA
• 生物信息学

东农冬麦1号(Dn1)是首例能够在黑龙江地区安全过冬的强抗寒冬小麦品种,目前其体内很多相关抗寒基因已被研究。为了探索外源ABA对冬小麦TabZIP2基因在低温胁迫下的影响,以强抗寒冬小麦品种东农冬麦1号(Dn1)为试验材料,克隆了TabZIP2基因的CDS序列全长,并且利用生物信息学手段对其进行了预测分析。之后又以弱抗寒冬小麦品种济麦22(JM22)为对比材料,应用RT-PCR技术对TabZIP2基因进行逆境下不同冬小麦品种的组织表达分析,并且探讨不同温度下外源ABA对Dn1分蘖节和叶片中TabZIP2相对表达量的影响。生物信息学分析结果表明:TabZIP2基因包含759 bp的完整开放阅读框,其编码的蛋白由252个氨基酸组成,是一个分子量为26.595 6 ku的不稳定蛋白;二级结构预测α-螺旋(H)和无规则卷曲(C)占大部分;该蛋白无跨膜区和信号肽,亚细胞定位表示该蛋白在细胞核中,亲水能力较强,并且与二穗短柄草以及水稻亲缘关系较近,而且该蛋白有保守的碱性亮氨酸拉链结构域。表达分析结果显示:寒胁迫下,Dn1叶片要比分蘖节提前应答低温胁迫;Dn1分蘖节和叶片中的TabZIP2表达量明显高于JM22;经过ABA处理后,-10,-25℃下Dn1分蘖节和叶片中TabZIP2的表达增加,即ABA正向调节TabZIP2的表达,初步判断ABA可以提高冬小麦抗寒性。本研究初步探究了TabZIP2在Dn1抗寒方面发挥的功能,也为低温下ABA信号调控机制提供了支持。

• 单位
  东北农业大学; 生命科学学院