小麥甲硫氨酸亞砜還原酶A家庭基因分子鑒定與生理功能研究.pdf

1、通過分析本實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的小麥漸滲系耐鹽新品種山融3號(hào)(SR3)的抗鹽芯片數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)MsrA家族可能參與了抗逆響應(yīng)。在水稻和擬南芥中，MsrA家族基因已有相關(guān)功能研究，但在小麥中沒有報(bào)道。利用已報(bào)道的擬南芥和水稻MsrA序列，通過Blast比對(duì)EST數(shù)據(jù)庫(kù)，將EST序列用Phrap工具拼接得到了3個(gè)MsrA基因序列，設(shè)計(jì)引物后從SR3的cDNA文庫(kù)和cDNA中克隆到4個(gè)MsrA基因，從中國(guó)春中克隆了1個(gè)不同的MsrA。對(duì)這5個(gè)TaMsrA序

2、列進(jìn)行比對(duì)和序列分析顯示，均具有MsrA保守結(jié)構(gòu)域，分屬于3個(gè)不同的亞家族，命名為TaMsrA2、TaMsrA4.1、TaMsrA4.2、TaMsrA5.1、TaMsrA5.2。序列分析還顯示，小麥的MsrA基因與水稻同源基因相似度較大，分別為82.9％、79.1％、78.3％、78.4％和75.3％，所有的TaMsrA具有類似GCFWG的保守序列，但不同亞家族保守序列會(huì)有差異。使用洋蔥表皮進(jìn)行亞細(xì)胞定位實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示TaMsrA2定位

3、于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，TaMsrA4.1定位于質(zhì)體中，TaMsrA5.1可能屬于分泌型蛋白。組織表達(dá)模式分析顯示，TaMsrA2在小麥根、莖、葉和幼葉中均有表達(dá)，且隨著植株的發(fā)育表達(dá)量逐漸降低;TaMsrA4.1在莖和葉等綠色器官中表達(dá)量大，在根中表達(dá)量較小。將TaMsrA2和TaMsrA4.1轉(zhuǎn)入擬南芥中，并獲得過表達(dá)株系。擬南芥根長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)顯示，TaMsrA2的過表達(dá)株系在H2O2處理下與野生型相比表現(xiàn)出了明顯的根長(zhǎng)優(yōu)勢(shì);TaMsrA4.1的

4、過表達(dá)株系在NaCl處理下與野生型相比根長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)顯著。此外，用甲基紫精（MV)噴灑擬南芥，TaMsrA4.1的過表達(dá)株系與野生型擬南芥相比表現(xiàn)出更強(qiáng)的抗性。研究結(jié)果表明了TaMSrA2和TaMSrA4.1生過表達(dá)株系中增強(qiáng)了擬南芥對(duì)相關(guān)非生物脅迫的抗性。使用pET表達(dá)體系對(duì)TaMsrA2和TaMsrA4.1進(jìn)行原核表達(dá)，盡管尚未獲得目的融合蛋白，但是mRNA復(fù)雜的二級(jí)結(jié)構(gòu)表明其表達(dá)調(diào)控可能更復(fù)雜且精細(xì)。本研究初步證明了TaMsrA2和Ta