小麥脅迫應(yīng)答相關(guān)的蛋白酶抑制劑基因TaWRSI5功能研究.pdf

1、蛋白酶抑制劑在植物組織中普遍存在，在生物脅迫響應(yīng)中發(fā)揮重要作用，但在非生物脅迫響應(yīng)中的功能目前研究相對(duì)較少。實(shí)驗(yàn)室已有的工作發(fā)現(xiàn)抗性的小麥耐鹽旱漸滲系新品種山融3號(hào)(SR3)及其親本濟(jì)南177(JN177)在鹽脅迫下有一類蛋白酶抑制劑能夠被誘導(dǎo)表達(dá)，它們的序列中都含有BowB結(jié)構(gòu)域，屬于BBI型蛋白酶抑制劑(Bowman-Birktypeproteaseinhibitor)。其中一個(gè)基因TaWRSI5既能被鹽脅迫誘導(dǎo)表達(dá)，又在SR3和J

2、N177中差異表達(dá)，且初步研究表明該基因能夠提高擬南芥苗期的耐鹽性。
　　為了進(jìn)一步驗(yàn)證該基因?qū)ζ渌婢趁{迫的響應(yīng)、基因表達(dá)調(diào)控模式以及其在其它逆境脅迫下的功能和作用機(jī)制，我們分別克隆了SR3和JN177中的TaWRSI5基因及啟動(dòng)子序列，發(fā)現(xiàn)它們編碼區(qū)存在4個(gè)堿基的差異，蛋白質(zhì)僅存在一個(gè)氨基酸位點(diǎn)的差異，具有BBI型蛋白酶保守的BowB結(jié)構(gòu)域;TaWRSI5的啟動(dòng)子存在ABA響應(yīng)相關(guān)的順式作用元件以及干旱脅迫相關(guān)的MYB結(jié)合位點(diǎn)

3、。研究表明SR3和JN177中TaWRSI5啟動(dòng)子甲基化狀態(tài)存在差異，在鹽脅迫處理?xiàng)l件下SR3中該基因啟動(dòng)子區(qū)域甲基化水平降低而JN177中保持不變，SR3中該基因的表達(dá)受甲基化修飾的調(diào)控而JN177中可能存在其它表達(dá)調(diào)控模式。通過(guò)qRT-PCR的方法進(jìn)一步驗(yàn)證了TaWRSI5在小麥中的表達(dá)受到鹽、旱、ABA以及H2O2的誘導(dǎo);亞細(xì)胞定位分析發(fā)現(xiàn)其編碼的蛋白在細(xì)胞中普遍存在。TaWRSI5的擬南芥過(guò)表達(dá)系相對(duì)于野生型在滲透脅迫下根長(zhǎng)明顯