马铃薯热激转录因子HsfA3基因的克隆及其耐热性功能分析

• 作者: 唐锐敏 贾小云 朱文娇 印敬明 杨清
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 马铃薯 热胁迫 HsfA3 基因克隆 遗传转化 功能分析
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 672-683
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2021.04114

摘要

马铃薯在田间生长时常会受到各种不利环境的影响。夏季高温常导致马铃薯块茎产量和质量的下降。因此, 阐明马铃薯对热胁迫的响应机制, 发掘耐热相关基因, 对马铃薯耐热性的提高意义重大。热激转录因子(heat shock transcription factor A3, HsfA3)在植物机体内的活动影响到大量功能基因的表达, 在植物响应热胁迫的过程中发挥重要的作用。为了研究马铃薯中HsfA3的结构和功能, 本研究通过RT-PCR从马铃薯品种Désirée中克隆到长度为1506 bp的StHsfA3基因, 编码501个氨基酸。StHsfA3的相对分子量为55.23 kD, 理论等电点为4.9, 属于亲水性蛋白。构建StHsfA3-pBA002过表达载体, 并转化马铃薯植株, 共鉴定得到5个独立的StHsfA3过表达转基因马铃薯株系。通过对转基因植株和非转基因植株叶片中的相对含水量(relative water content, RWC)以及丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量的测定发现, 在高温胁迫下, 转基因植株叶片中的RWC显著高于非转基因植株, MDA含量显著低于非转基因植株, 说明StHsfA3在耐热过程中起到正调控作用。对StHsfA3、StHsp26-CP和StHsp70在不同马铃薯植株中的表达分析显示, StHsfA3过量表达诱导了StHsp26-CP和StHsp70的表达, 预示着StHsfA3可能协同StHsp26-CP和StHsp70来增强过表达转基因株系的耐热性。