玉米逆境胁迫响应基因ZmTPR2的克隆和抗旱性分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 刘明鑫

作者： 刘明鑫;冯艳萍;史庆玲;豆丹丹

作者机构：

关键词： 玉米;四肽重复蛋白;非生物胁迫;抗旱性

期刊名称： 种子

ISSN： 1001-4705

年卷期： 2024 年 007 期

页码： 17-26

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 四肽重复蛋白(Tetratricopeptide repeat proteins, TPR proteins)是一类属于螺旋重复蛋白超家族的蛋白成员，作为调节蛋白几乎参与了叶绿体合成和光合作用的所有步骤，并发挥重要作用，但是关于TPR蛋白是否参与植物响应非生物胁的报道较少。本研究通过转录组数据，在玉米中挖掘到一个响应干旱和复水过程的差异显著基因，该基因编码一个TPR蛋白，命名为ZmTPR2。ZmTPR2基因位于玉米的第3号染色体，编码421个氨基酸，且具有3个保守的卷曲螺旋结构域TRP,进化过程中与高粱亲缘性较高。RT-PCR结果显示，ZmTPR2基因属于组成型表达基因，在根、茎、叶、雄穗、雌穗等营养器官和生殖器官均表达，而在幼叶片中表达量最高。通过设置干旱、高温、高盐以及缺氮胁迫等模拟实验，发现该基因在4种胁迫下表达量均显著上调，干旱24 h时差异倍数达到峰值，为15.23倍。正常和干旱胁迫处理，ZmTPR2基因在抗旱型自交系郑58中的表达量均显著高于旱敏感自交系B73,其表达量与抗旱性密切相关。遗传转化获得过表达ZmTPR2拟南芥植株，与Col相比，干旱胁迫下过表达ZmTPR2拟南芥植株长势好，叶片含水量和叶绿素含量较高，而丙二醛(MDA)含量较低，超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性强，说明ZmTPR2在干旱胁迫下起正向调节作用。

分类号： S513

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