小麥脅迫響應(yīng)基因TaDi19B的功能研究.pdf

1、小麥?zhǔn)侵匾募Z食作物之一。隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和人口的增長，對糧食需求不斷增大。干旱缺水和土壤鹽漬化嚴(yán)重制約了糧食產(chǎn)量。傳統(tǒng)育種方法在增產(chǎn)方面遇到瓶頸。本實(shí)驗(yàn)室利用不對稱體細(xì)胞雜交技術(shù)，創(chuàng)制了普通小麥濟(jì)南177（Triticumaestivum2n=42，JN177）和抗鹽植物長穗燕麥草(Thirtopyrumponticum2n=70，Tp)的漸滲系新品種小麥山融3號(SR3)。與親本濟(jì)南177相比，山融3號對鹽、旱具有較強(qiáng)的抗性，

2、而且更加高產(chǎn)。在逆境脅迫下，山融3號與濟(jì)南177相比，很多脅迫相關(guān)基因的表達(dá)模式發(fā)生了變化。因此對這些基因進(jìn)行研究有利于揭示山融3號耐逆作用機(jī)制。
　　利用濟(jì)南177和山融3號鹽脅迫SSHcDNA文庫，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)受鹽誘導(dǎo)表達(dá)升高基因，并從SR3的cDNA中克隆得到了其全長CDS。該基因全長660bp，編碼219個(gè)氨基酸，屬于Di19基因家族，命名為TaDi19B。亞細(xì)胞定位顯示該基因編碼的蛋白定位于細(xì)胞核中，且具有轉(zhuǎn)錄激活活性。為

3、了進(jìn)一步研究其功能，我們將該基因在擬南芥中異源表達(dá)，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因擬南芥種子的萌發(fā)延遲，開花轉(zhuǎn)換提前。在鹽、旱脅迫和ABA處理下，轉(zhuǎn)基因擬南芥種子的萌發(fā)同樣延遲，萌發(fā)后發(fā)育受到抑制，子葉不能夠變綠。赤霉素抑制劑處理下轉(zhuǎn)基因擬南芥種子萌發(fā)受到強(qiáng)烈抑制。以萌發(fā)時(shí)種子為材料對相關(guān)通路的Marker進(jìn)行實(shí)時(shí)定量分析表明，ABA通路中ABI3、ABI4和ABI5上調(diào)，MYB2和MYB61下調(diào);GA合成的關(guān)鍵基因CPS下調(diào)，活性GA合成的基因GA20o

4、x和GA3ox下調(diào)，活性GA代謝的基因GA2ox上調(diào);JA通路核心轉(zhuǎn)錄因子MYC2下調(diào);乙烯通路核心轉(zhuǎn)錄因子MYB2下調(diào)。對開花轉(zhuǎn)換時(shí)期擬南芥定量分析表明，開花整合因子基因SOC1和LFY上調(diào)表達(dá)，花分生組織決定基因FUL也上調(diào)表達(dá)。
　　以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該基因在萌發(fā)時(shí)期和萌發(fā)后早期，可能整合了ABA、GA、乙烯和JA信號通路，導(dǎo)致了轉(zhuǎn)基因擬南芥種子萌發(fā)延遲和鹽、旱脅迫敏感;在開花前期誘導(dǎo)開花整合因子SOC1和LFY和花分生組織