小麥抗旱相關基因TaPK7的克隆、功能驗證與單核苷酸多態(tài)性分析.pdf

1、干旱缺水是影響小麥(Triticum aestivum L．)產量的主要限制因子之一，挖掘、利用優(yōu)異抗旱基因資源是提高作物抗旱性的重要手段。蛋白質磷酸化和脫磷酸化過程是植物在非生物逆境脅迫條件下體內能量代謝和信號傳遞中的重要生化反應，研究表明植物蔗糖非發(fā)酵相關蛋白激酶家族2(SNF1-related protein kinase 2，SnRK2)在響應滲透脅迫應答中具有重要作用，TaPK7基因是小麥SnRK2基因家族成員之一。

2、本研究以強抗旱小麥品種旱選10號為試驗材料，分離小麥蛋白激酶基因TaPK7,分析其表達特性、亞細胞定位和單核苷酸多態(tài)性，并通過轉化模式植物擬南芥驗證其功能。主要研究結果如下： 1、克隆了小麥TaPK7基因的全長cDNA，其編碼357個氨基酸，分子量為42 kDa，等電點為5.47，同時存在絲氨酸/蘇氨酸激酶和酪氨酸激酶催化域。蛋白比對和聚類分析結果表明，TaPK7與水稻SAPK7相似性高達91％。實時定量RT-PCR檢測結果表明

3、，TaPK7參與對高滲、高鹽、低溫脅迫和ABA處理的應答反應，但在不同脅迫或處理下的表達模式不同，TaPK7耐4種非生物脅迫的敏感性次序為：高鹽>高滲>低溫>ABA。亞細胞定位結果表明TaPK7在細胞膜、細胞質和細胞核中都有分布。 2、利用農桿菌介導的方法將TaPK7到擬南芥中，利用綠色子葉數、脯氨酸含量、電導率等指標對第三代轉基因純系進行功能驗證，發(fā)現轉基因擬南芥較野生型的耐干旱、鹽、冷等脅迫的能力增強，證明TaP7基因能夠提

4、高植物的抗逆性。 3、小麥TaPK7基因組序列長度約4.5 kb，包括9個外顯子和8個內含子。在50份抗旱性不同的小麥材料中，檢測了總長度為220448 bp的核酸序列，共發(fā)現73個變異，其中64個為SNP，9個為InDel，二者的頻率分別為1 SNP/3445 bp和1 InDel/24494 bp。編碼區(qū)的核苷酸多樣性．玎值小于非編碼區(qū)的，可能是由于編碼區(qū)承受的選擇壓力較大所致。同義突變(ka)與非同義突變(ks)比值是0.