玉米ZmGRAS31基因的克隆及功能研究

殷龍飛 王朝陽 吳忠義 張中保,* 于 榮,*

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玉米基因的克隆及功能研究

殷龍飛1,2王朝陽1吳忠義2張中保2,*于 榮1,*

1首都師范大學生命科學學院, 北京 100048;2北京市農林科學院農業(yè)生物技術研究中心/ 北京市農業(yè)基因資源和生物技術重點實驗室, 北京 100097

GRAS蛋白家族是一類植物特有的轉錄調控因子, 在多種植物中均有報道。為了探究玉米基因家族在逆境脅迫下的功能, 本研究從玉米根中克隆獲得(AC: NC_024462), 該基因全長1422 bp, 編碼473個氨基酸。生物信息學分析表明ZmGRAS31蛋白分子量為51,700.38 Da, 理論等電點為4.73, 具有GRAS轉錄因子家族特有的保守結構域, 但不具跨膜結構, 親水性較差。玉米原生質體瞬時表達實驗表明ZmGRAS31定位于細胞核內。實時熒光定量PCR (qPCR)分析表明, 在低溫、脫水、高鹽、干旱處理下,在玉米幼苗均上調表達; 不同濃度NaCl處理過表達轉基因擬南芥植株, 其根長優(yōu)于野生型, 由此推測該基因可能參與玉米非生物脅迫應答。

玉米;; 轉錄因子; 原生質體; qPCR; 非生物脅迫

玉米(L.)不僅是重要的糧食和飼料作物, 也是重要的食品工業(yè)原料和能源植物[1]。玉米起源于南美洲高溫多濕的熱帶地區(qū), 喜高溫、需水較多、耐旱性不強, 對鹽脅迫中度敏感, 耐鹽性較差[2]。土壤干旱、鹽堿化嚴重影響玉米產量, 隨著生態(tài)環(huán)境的破壞, 如何提高玉米對干旱、高鹽等不利因素的抵抗能力越來越受到重視。

轉錄因子(transcription factor, TF)又稱為反式作用因子, 在真核生物細胞中能夠結合到靶基因啟動子區(qū)域激活或抑制其轉錄表達, 從而實現對靶基因的轉錄調控[3]。……