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 ZHAO Li-Na;LIU Zi-Hui;DUAN Shuo-Nan;ZHANG Yuan-Yuan;LI Guo-Liang;GUO Xiu-Lin

作者机构：河北省农林科学院遗传生理研究所/河北省植物转基因中心重点实验室河北石家庄050051 河北师范大学生命科学学院河北石家庄050024 

出 版 物：《作物学报》 (Acta Agronomica Sinica)

年 卷 期：2018年第44卷第1期

页      面：53-62页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：河北省自然科学基金重点项目(C2016301085) 河北省现代农业科技创新工程项目(2017038997 F17C10006) 河北省财政专项(494-0402-JBN-VT68) 河北省高层次人才项目(A201500130)资助 

主　　题：小麦 TaHsfB2d 定量表达 亚细胞定位 耐热性 

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)c DNA序列,序列长1191bp,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H_2O_2处理均能不同程度上调TaHsfB2d的表达,热激能显著增强SA和H_2O_2对TaHsfB2d表达的诱导。H_2O_2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H_2O_2存在。