文献类型： 中文期刊

作者： 段文静 ¹ ; 白建芳 ² ; 王鹏 ² ; 王玉昆 ² ; 苑少华 ² ; 孙辉 ² ; 苑国良 ² ; 张立平 ² ; 赵昌平 ³ ;

作者机构： 1.首都师范大学生命科学学院;北京市农林科学院杂交小麦工程技术研究中心/杂交小麦分子遗传北京市重点实验室;北京农学院植物科学技术学院

2.;首都师范大学生命科学学院;北京市农林科学院杂交小麦工程技术研究中心/杂交小麦分子遗传北京市重点实验室;北京农学院植物科学技术学院

3.;首都师范大学生命科学学院;北京市农林科学院杂交小麦工程技术研究中心/杂交小麦分子遗传北京市重点实验室;北京农学院植物科学技术学院;

关键词： 小麦;小麦前纤维蛋白7(TaPRF7);非生物胁迫;亚细胞定位;雄性不育;表达分析

期刊名称： 农业生物技术学报

ISSN： 1674-7968

年卷期： 2017 年 07 期

页码： 1033-1044

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 前纤维蛋白(profilin,PRF)是一种植物中广泛存在的微丝结合蛋白,对微丝动态重排进行双向调控,在植物的各项生命活动中起非常重要的作用。为研究其在小麦(Triticum aestivum)中的功能,本研究以小麦光温敏不育系BS366雄蕊的cDNA为模板,通过电子克隆和RT-PCR方法克隆获得1个PRF类基因,并根据Gen Bank登录顺序命名为TaPRF7(Gen Bank No.KY940299)。利用生物信息学软件对TaPRF7及其蛋白进行分析,结果表明,TaPRF7编码区含有396个核苷酸,编码131个氨基酸;其蛋白分子量约为14.2 KD,p I约为4.81,属于稳定蛋白;含有保守域PROF,有肌动蛋白(actin)、磷脂酰肌醇4,5-二磷酸(phosphatidyl inositol 4,5-diphosphate,PIP2)、多聚脯氨酸结合位点。TaPRF7基因与玉米(Zea mays)ZmPRF2、ZmPRF4、ZmPRF5,大麦(Hordeum vulgare)Hv PRF1,高粱(Sorghum bicolor)Sb PRF,水稻(Oryza sativa)Os PRF亲缘关系较近,同源性也比较高。构建TaPRF7-16318h GFP融合蛋白表达载体,观察其在拟南芥(Arabidopsis thaliana)原生质体亚细胞定位,显示定位于细胞核和细胞质中;运用qRT-PCR分析小麦BS366不同组织及脱落酸(abscisic acid,ABA)、生长素(indoleaceticacid,IAA)、茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)、盐(NaCl)、模拟干旱(PEG 6000)、水杨酸(salicylic acid,SA)、赤霉素(gibberellin,GA)、低温(10℃)处理下TaPRF7表达特性。分析表明,TaPRF7在雄蕊中表达量最高,属于生殖型表达。在ABA、PEG、GA、NaCl、IAA和低温6种处理下,TaPRF7表达量都呈现出先升后降的趋势,而在Me JA和SA处理下,TaPRF7的表达被显著抑制。利用qRT-PCR分析该基因在不育系BS366和恢复系京411不育和可育环境下花药发育3个时期的表达情况,结果表明,相比BS366,该基因在京411中3个时期表达量都很低,且在BS366不育环境下表达量明显高于可育环境,随着花药发育时期的推进,在不育环境下该基因表达量呈上升趋势。综上结果推测TaPRF7可能参与了花药开裂和低温诱导不育等小麦分子信号转导通路,为进一步研究TaPRF7基因在光温敏小麦不育的分子机制提供了一定的理论依据。