玉米热激转录因子基因(ZmHsf06)的克隆、表达和定位分析

• 作者: 李国良 李慧聪 郭秀林
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 关键词: 玉米 ZmHsf06 热激转录因子 逆境胁迫 花粉发育
• 年，卷（期）: 2015,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 41-51
• 页数: 11页
• 字数: 7026字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2015.01.005

摘要

热激转录因子(heat shock transcription factors,Hsfs)在植物抵御热胁迫及其他抗逆反应过程中起重要调控作用,之前的研究主要来自模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)和番茄(Lycopersicon esculentum),在玉米(Zea mays)中研究尚少.本研究通过同源基因克隆的方法,从42 ℃热胁迫1h的玉米幼叶中克隆了玉米热激转录因子基因ZmHsf06(GenBank登录号:GRMZM2G115456_T01),并对其在玉米不同器官中的表达水平及亚细胞定位进行了分析.结果显示,ZmHsf06编码序列全长1 584 bp,编码527个氨基酸,包含典型的Hsf家族DNA结合结构域.序列分析表明,该蛋白含有核定位信号序列KKRR,核输出信号序列IGDLTEQM和序列为DSFWEQFL的AHA(aromatic,large hydrophobicand acidic amino residues)激活结构域.正常生长条件下,ZmHsf06在玉米幼苗的根系、茎和叶片以及开花期的功能叶、幼穗、幼胚和花粉中均有不同程度的表达.幼苗期根中的表达量相对较高;开花期在花粉中表达最高,功能叶中最低.42℃热胁迫、外源脱落酸(abscisic acid,ABA)和盐胁迫处理均能上调ZmHsf06的表达.通过在洋葱(Allium cepa L.)内表皮瞬时表达融合蛋白发现,正常条件下ZmHsf06定位在细胞核,37℃热激后也只在细胞核中观察到GFP荧光.推测玉米ZmHsf06可能在转录水平上介导玉米花粉发育,参与了对多种逆境胁迫的调控过程,并且在细胞核内行使上述功能.本研究为全面克隆和了解玉米热激转录因子家族基因,并进一步阐述其生物学功能提供理论依据.