小麥品種抗旱性與深根性的關系及TaSABP2基因的克隆與表達分析.pdf

1、為明確小麥品種抗旱能力與生理特性的關系、挖掘利用小麥抗逆基因TaSABP2，以不同抗旱類型品種洛旱6號（抗旱性強）、洛旱8號（抗旱性強）、西農979（抗旱性中等）、矮抗58（抗旱性中等）、鄭麥366（抗旱性弱）、鄭麥9023（抗旱性弱）為試驗材料，采用根室柱栽試驗和大田栽培試驗，探索小麥根系縱深生長與品種抗旱能力的關系、小同水分處理下小麥品種的籽粒產量及生理特性，并結合分子生物學技術，克隆與抗旱性有關的小麥抗逆基因TaSABP2，對其進

2、行序列特征分析和實時定量表達檢測。結果表明:
　　(1)柱栽條件下小麥根深在挑旗期達最大值，越冬至挑旗期間根系生長速度快。挑旗期和抽穗期不同抗旱類型品種間的根深差異達顯著水平，其中抗旱性強的品種最大根深較深;與抗旱性弱的品種相比，抗旱性強的品種總根干重和深層根干重小，根系生理活性強。籽粒灌漿期表現(xiàn)為抗旱性越強，深層根系生理活性越強。
　　(2)大田條件下抗旱性強的品種干旱減產率較低，抗旱系數(shù)較大，而抗旱性弱的品種干旱減產率較

3、高，抗旱系數(shù)較小。生育前期干旱的年份處理間的產量水平差異主要是由成穗數(shù)的不同引起的，生育后期干旱的年份處理間的產量水平差異主要是由千粒重的不同導致的。不同品種的產量構成因素、籽粒濕面筋含量、株高、單株分蘗數(shù)、單株次生根數(shù)等指標的高低及干旱條件下的變化值（或變化百分比）由品種自身特性決定，與品種抗旱性的強弱沒有明顯的相關關系。同一取樣時間、同一水分處理抗旱性強的品種根系生理活性高于抗旱性弱的品種。
　　(3)克隆到小麥TaSABP2

4、基因，TaSABP2基因的cDNA全長878bp，開放閱讀框807bp。編碼268個氨基酸，分子量約為29.6kD，等電點591，屬于酸性蛋白，原子總數(shù)為4165個，分子式為C1338H2081N353O378S15。BLASTX比對表明TaSABP2基因核苷酸及其氨基酸序列與短柄草(XP_003567195)核苷酸及其氨基酸序列的相似性最高。TaSABP2基因編碼蛋白包含Abhydrolase及PLN02211兩個結構域及酶活性中心序

5、列(VVLVGHSLGG)，屬于Abhydrolase超家族。TaSABP2基因編碼蛋白可能定位于葉綠體及細胞質上，屬可溶性蛋白。此外，TaSABP2基因編碼蛋白有12個絲氨酸、5個蘇氨酸、3個酪氨酸可能被磷酸化。無規(guī)則卷曲是其蛋白二級結構中最大量的結構元件，α-螺旋、β轉角和延伸鏈分散于整個蛋白質中。TaSABP2基因氨基酸序列同其他9種植物的氨基酸序列進行多重序列比較，發(fā)現(xiàn)功能區(qū)域的氨基酸序列較為保守。TaSABP2基因編碼蛋白三級

6、結構以α-螺旋和無規(guī)卷曲為主要結構元件，β轉角和延伸鏈較少。TaSABP2基因的各組織表達量強弱順序為花藥＞雌蕊＞穗節(jié)＞穎殼＞根＞葉＞莖;植物激素ABA、BR處理及干旱、鹽脅迫處理，均能誘導該基因的表達量迅速增加。
　　上述結果表明，抗旱性強的小麥品種未必具有較大的根干重或深層根干重，但根系下扎深且具有較強的深層根根系生理活性，尤其是生育后期的生理活性。產量構成因素、籽粒濕面筋含量、株高、單株分蘗數(shù)、單株次生根數(shù)等指標的高低及干旱