小麥小GTP結(jié)合蛋白基因TaRab2和TaRab7的分離與鑒定.pdf

1、干旱是嚴(yán)重影響植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要環(huán)境脅迫因子之一，植物的抗旱性反應(yīng)是一個(gè)涉及到眾多基因，受多途徑調(diào)控的復(fù)雜過(guò)程，并且不同的植物對(duì)脅迫的反應(yīng)和適應(yīng)也是復(fù)雜的和高度可變的。小麥?zhǔn)鞘澜缟系谝淮蠹Z食作物，全面了解小麥抗旱機(jī)制、利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育高效抗旱新品種對(duì)保障世界糧食生產(chǎn)具有重要意義。本研究旨在克隆小麥抗旱相關(guān)基因，驗(yàn)證其功能，探討其抗旱機(jī)制，為解析復(fù)雜的抗旱調(diào)控網(wǎng)絡(luò)提供分子基礎(chǔ)。主要的研究進(jìn)展如下： 通過(guò)對(duì)小麥幼苗水分脅迫誘導(dǎo)表達(dá)

2、cDNA文庫(kù)的篩選，采用電子克隆和RT-PCR技術(shù)，獲得與Rab2和Rab7基因高度同源的小GTP結(jié)合蛋白基因TaRab2和TaRab7。Southern雜交以及來(lái)自普通小麥及其二倍體供體材料的序列分析結(jié)果表明，TaRab2在小麥A、B、D基因組上都是單拷貝的，且不同基因組成員編碼的蛋白序列完全相同；TaRab7有兩種編碼序列，其中的一種由于16bp的插入而導(dǎo)致蛋白序列提前終止。通過(guò)在大腸桿菌中過(guò)量表達(dá)，并經(jīng)親和層析純化獲得了TaRab

3、2和TaRab7兩個(gè)基因的完整編碼產(chǎn)物，進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明它們均具有GTP結(jié)合功能。RT-PCR和Northern雜交結(jié)果表明：TaRab2在小麥種子萌發(fā)期表達(dá)量較高，隨著苗齡的增長(zhǎng)，表達(dá)量呈下降趨勢(shì)，當(dāng)幼苗受干旱和鹽脅迫時(shí)，TaRab2表達(dá)明顯升高；而TaRab7受干旱和ABA誘導(dǎo)上調(diào)表達(dá)。轉(zhuǎn)基因擬南芥分析表明，TaRab2過(guò)表達(dá)能提高轉(zhuǎn)基因擬南芥在萌發(fā)期對(duì)滲透脅迫的抗性，且早期生長(zhǎng)較野生型快速；TaRab7表達(dá)能提高轉(zhuǎn)基因植株對(duì)滲透脅