文献类型： 中文期刊

作者： 杨海鹏 ¹ ; 曹丹 ² ; 刘小红 ² ; 陈伟 ¹ ; 张红梅 ¹ ; 刘娅娟 ¹ ;

作者机构： 1.山西省农业科学院玉米研究所

2.西华师范大学生命科学学院

关键词： 玉米;半乳糖代谢;高温胁迫;基因

期刊名称： 种子

ISSN： 1001-4705

年卷期： 2021 年 007 期

页码： 18-25

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 随着全球气温的逐年升高,玉米的生长发育在部分地区常遭受高温胁迫危害,严重影响了玉米的产量和品质,而玉米半乳糖代谢相关酶基因的表达又与高温胁迫相关。为了了解玉米半乳糖代谢通路中相关的酶基因的结构及表达信息,在高温胁迫条件下,以具有不同耐受高温胁迫能力的两个玉米品种为材料,基于转录组测序技术,对其花粉细胞中与半乳糖代谢相关基因的结构及表达进行分析。结果显示,克隆得到4个与玉米半乳糖代谢相关的基因,包括2个ATP依赖的6-磷酸果糖激酶基因（zm-zx-pfk1和zm-zx-pfk2）、1个半乳糖异构酶基因（zm-zx-gm）和1个己糖激酶基因（zm-zx-hxk）。这4个基因的cDNA全长分别为2 555 bp、2 775 bp、1 380 bp和2 256 bp,编码蛋白分别含有348、288、370个和407个氨基酸,并进一步对其编码蛋白的理化性质、功能位点及结构作了分析;基因表达分析结果显示,这4个基因在两个玉米花粉细胞中呈现差异表达,以高温敏感材料先玉335为对照,在处理材料中地88中,zm-zx-pfk1基因上调表达,差异倍数高达26.19倍,zm-zx-pfk2、zm-zx-gm和zm-zx-hxk三个基因下调表达,差异倍数分别为2.86,3.94倍和2.64倍;KEGG通路分析结果表明,这4个基因的表达产物都参与了半乳糖代谢,zm-zx-gm基因编码的酶催化D-半乳糖转化为α-D-半乳糖;zm-zx-pfk1和zm-zx-pfk2基因编码的酶催化D-塔格糖-6磷酸转化为D-塔格糖-1,6-二磷酸;zm-zx-hxk基因编码的酶催化α-D-葡萄糖（α-D-Glucose）转化为α-D-葡萄糖-6-磷酸（α-D-Glucose-6 P）。