小麦热激转录因子基因TaHsfB2d的克隆和特性及其对耐热性的调控

• 作者: 赵立娜 刘子会 段硕楠 张园园 李国良 郭秀林
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 小麦 TaHsfB2d 定量表达 亚细胞定位 耐热性
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 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: 53-62
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2018.00053

摘要

植物热激转录因子(heat shock transcription factor, Hsf)是响应热胁迫的主要调节因子, 通过调节热激蛋白基因表达进而增强植物耐热性。小麦Hsf家族至少含有56个成员, 其中B族11个, 含B2亚族5个。本研究采用同源克隆技术, 从37°C热处理的二叶一心小麦幼叶中克隆获得TaHsfB2d (序列号为AK331994) cDNA序列, 序列长1191 bp, 编码396个氨基酸。蛋白序列包括DNA结合结构域DBD和核定位信号序列NLS。同源分析表明, TaHsfB2d蛋白与大麦未知蛋白的相似性最高, 为92%。荧光定量分析表明, TaHsfB2d在小麦多个组织器官中组成型表达, 其中在成熟植株根系中表达量较高。37°C热胁迫、外源水杨酸(SA)和H2O2处理均能不同程度上调TaHsfB2d的表达, 热激能显著增强SA和H2O2对TaHsfB2d表达的诱导。H2O2合成抑制剂DPI和羟自由基清除剂DMTU联合处理显著抑制热激对TaHsfB2d表达的上调作用、完全抑制SA对TaHsfB2d表达的上调。通过在洋葱内表皮瞬时表达TaHsfB2d并观察GFP荧光发现, 正常条件下, TaHsfB2d蛋白定位于细胞核。酵母中耐热性鉴定表明, 正常条件下, 转TaHsfB2d的酵母细胞与转空载体对照酵母细胞的长势没有明显差异, 热激处理同时降低, 但前者的长势相对更强, TaHsfB2d的导入不影响细胞的生长发育。推测TaHsfB2d通过水杨酸途径介导植株耐热性调控过程, 该过程依赖于H2O2存在。