小麦热激蛋白基因TaHSP90-1的克隆与表达分析

作者:陆青; 梁婷; 王伟伟; 汪德州; 吴娴; 王小燕*; 唐益苗*
来源:中国农业科技导报, 2022, 24(08): 44-54.
DOI:10.13304/j.nykjdb.2022.0393

摘要

热激蛋白(heat shock protein,HSPs)是一类广泛存在于植物体内的应激蛋白,在植物响应逆境过程中发挥重要作用。为进一步了解小麦HSP90-1基因并探究其相关生物学功能,搜索小麦基因组序列数据库,获得了小麦A、B、D 3个基因组上的同源序列,根据其染色体位置分别命名为TaHSP90-1-A、TaHSP90-1-B和TaHSP90-1-D,通过同源克隆从12个小麦品种中得到TaHSP90-1 DNA序列。序列分析表明,TaHSP90-1-A、TaHSP90-1-B和TaHSP90-1-D分别含有2 121、2 136和2 130 bp的完整开放阅读框,分别编码707、712和710个氨基酸;其蛋白序列C端均含有1个HSP90结构域,为HSP家族HSP90亚家族成员。TaHSP90-1在不同小麦品种中存在SNP位点,分别位于TaHSP90-1-B第2个内含子区域和TaHSP90-1-D启动子区域。系统进化分析表明,TaHSP90-1-A与二粒小麦处于同一分支;TaHSP90-1-B和TaHSP90-1-D处于同一分支。顺式作用元件分析发现,TaHSP90-1-A、TaHSP90-1-B和TaHSP90-1-D启动子区域均含有干旱响应元件(MBS element)和热响应元件(HSE element)。RT-PCR结果显示,TaHSP90-1-A、TaHSP90-1-B和TaHSP90-1-D在苗期和成熟期的叶片中表达量较高。在干旱胁迫条件下,TaHSP90-1表达量在耐旱小麦品种中较高,为旱敏感小麦品种表达量的150倍;在热胁迫条件下,TaHSP90-1在热敏感与耐热小麦品种中均上调表达,其中,TaHSP90-1-A和TaHSP90-1-D在耐热小麦品种中上调表达倍数更高。

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