小麥TaPSKR1基因的克隆與表達分析

張沛沛,陳 濤,景凡麗,,劉 媛,馬靖福,田 甜,王 鵬,楊德龍,

(1.干旱生境作物學國家重點實驗室,甘肅 蘭州 730070;2.甘肅農業大學 生命科學技術學院,甘肅 蘭州 730070)

植物磺肽素(Phytosulfokine,PSK)是一類小肽類植物內源激素,為僅有5個氨基酸組成的磺化五肽,在植物生長發育、抗逆和抗病反應等方面發揮重要作用[1-3]。已有的研究結果表明,PSK與細胞膜上的磺化肽激素受體PSKR(PSK receptor)結合來發揮功能。PSKR是一類胞外區富含亮氨酸重復序列LRRs(Luecine-rich repeat)型的跨膜類受體蛋白激酶(Receptor-like protein kinases,RLKs)。從結構上看,擬南芥PSKR由胞外的配體識別結構域、LRR結構域、跨膜結構域和胞內激酶結構域組成。PSK配體與PSKR胞外結構域結合后,激活胞內蛋白激酶域,進一步通過磷酸化下游調節因子來發揮調控作用[4]。目前已有研究表明,PSK-PSKR介導的信號轉導途徑在響應非生物脅迫、調控植物生長和發育等方面發揮重要作用,如調控根形態、子葉伸長、細胞增殖、體細胞胚的形成、對病原菌侵染的抗性以及花粉的萌發與受精等[5-10]。

目前,PSKR家族個別成員在擬南芥、水稻和其他物種中相繼被克隆和研究。在擬南芥中PSKR包含2個旁系同源基因,分別為AtPSKR1和AtPSKR2[11]。在擬南芥中,AtPSKR1除了與共受體BAK1結合外,還可以與H+-ATPases的2個成員AHA1 和AHA2結合形成復合體,該復合體進而與環核苷酸門控離子通道(Cyclic nucleotide-gated channel 17,CNGC17)結合,從而通過細胞增殖促進了子葉和根的伸長[12]。過表達AtPSKR1的擬南芥植株還表現出更高的愈傷組織分化能力,同時植株的衰老顯著延遲。在水稻中已經鑒定了15個PSKR家族成員[13],并對少數幾個成員的功能進行了較深入的研究,如OsPSKR15、LRK1和LRK2基因。在水稻中,已發現OsPSKR15的激酶結構域可以磷酸化ABA受體AtPYL9和OsPYL11,從而正向調控ABA信號轉導途徑,過表達OsPSKR15可顯著增強擬南芥植株的抗旱性[14]。之前研究人員在水稻中克隆了一個富含亮氨酸重復序列的類受體激酶(Leucine-rich repeat receptor kinases,LRKs)基因簇,該基因簇是一個與提高產量相關的QTL,包含8個LRKs基因(LRK1～LRK8)。Nagar等[13]最近報道,水稻LRK1～LRK8基因所編碼的蛋白均屬于PSKR家族成員。在水稻中LRK1基因的過量表達通過提高細胞的增殖能力從而提高了谷粒數和籽粒千粒質量,使水稻的單株產量增加了27.09%[15]。Kang等[16]對水稻PSKR家族成員研究發現,過表達LRK2基因可顯著提高轉基因植株的側根數、分蘗數,進而提高了水稻的抗旱性。系統進化分析表明,水稻LRK2與擬南芥AtPSKR1同源性最高。迄今為止,對PSKR家族基因功能的研究主要集中在模式植物擬南芥和水稻中,關于PSKR受體激酶對小麥產量及抗逆性的影響還未進行研究。

小麥是重要的糧食作物之一,提高小麥的產量直接關系到我國糧食安全的重大問題。鑒于植物PSKR1在調控細胞增殖及提高植物抗逆性中具有重要作用。本研究對象是TaPSKRs基因家族成員中與擬南芥AtPSKR1、AtPSKR2以及水稻LRK1/2同源性最高的TaPSKR1基因。采用同源克隆的方法,從普通小麥品種晉麥47根組織中克隆TaPSKR1的3個部分同源基因的cDNA序列,命名為TaPSKR1-6A、TaPSKR1-6B和TaPSKR1-6D,利用生物信息學對其基因和編碼的氨基酸序列進行了分析,同時研究了TaPSKR1基因在不同組織器官及非生物脅迫下的表達模式,以期為進一步研究小麥TaPSKR1的生物學功能奠定基礎。

1 材料和方法

1.1 植物材料的培養與處理

供試小麥品種為晉麥47。

選取籽粒飽滿的種子經1%次氯酸鈉消毒5 min,無菌水沖洗3次后,置于鋪有濾紙的培養皿中黑暗培養48 h(25 ℃),待種子露白后置于光照培養箱(光暗周期16 h/8 h,溫度25 ℃/20 ℃)中進行水培培養。7 d后換用1/2 Hoagland營養液繼續培養,每2 d更換一次營養液,待幼苗生長至兩葉一心時,分別對小麥幼苗進行20% PEG-6000和 200 mmol/L NaCl處理。脅迫處理0,3,6,12,24 h后采集對照組和處理組幼苗的葉片和根,迅速置于液氮中速凍后,-80 ℃冰箱保存備用。同時未處理的幼苗轉移至4 ℃春化柜中春化30 d左右后,移載到裝滿營養土的花盆中,在溫室中繼續培養,于小麥的孕穗期采集植株的幼穗、根、莖、葉片以及灌漿期10 d的籽粒,用于后續基因的特異表達分析。

1.2 試驗方法

1.2.1 總RNA的提取和cDNA合成 利用天根生化科技(北京)有限公司的RNAprep pure植物RNA提取試劑盒,提取晉麥47根、莖、葉片、幼穗和籽粒以及逆境脅迫處理后的根和葉片總RNA,使用Dnase Ⅰ去除gDNA的污染。單鏈cDNA的合成采用TOYOBO公司的反轉錄試劑盒(ReverTra Ace qPCR RT Master Mix with gDNA Remover)。

1.2.2 引物設計及TaPSKR1基因的克隆 在擬南芥(http://www.arabidopsis.org)數據庫獲得AtPSKR1(基因ID At2g02220)和AtPSKR2(基因ID At5g53890)的蛋白序列,同時根據Kang等[16]研究報道的OsPSKR8/LRK2(基因ID LOC_Os02g05970)基因序列在水稻數據庫(http://rice.plantbiology.msu.edu/)獲得其蛋白序列。利用水稻和擬南芥的PSKR基因序列在WheatOmics 1.0[17]數據庫進行同源搜索,獲得小麥TaPSKR1的3個部分同源基因的cDNA序列,分別定位在6A、6B和6D染色體上,基因ID分別是TraesCS6A02G124300、TraesCS6B02G152300、TraesCS6D02G114600,使用Primer Premier 5.0 設計基因特異性引物(表1)。以晉麥47根組織的cDNA為模板進行PCR擴增。PCR擴增程序為:98 ℃預變性2 min;98 ℃變性10 s,59 ℃退火30 s,72 ℃延伸3.5 min,共35個循環。PCR擴增產物經1%瓊脂糖凝膠電泳檢測,使用瓊脂糖凝膠回收試劑盒DP219(天根,北京)進行目標產物的回收,并與克隆載體pEASY-Blunt Cloning vector(全式金,北京)連接,之后轉化大腸桿菌感受態細胞DH5α,經藍白斑篩選和菌液PCR鑒定后送至西安擎科生物技術有限公司進行測序。

表1 基因克隆和熒光定量的引物序列Tab.1 The primers for gene cloning and fluorescence quantification

1.2.3 小麥TaPSKR1基因的生物信息學分析 利用ExPASy在線工具(https://web.expasy.org/compute_pi/)計算小麥TaPSKR1蛋白的等電點(Isoelectric point,pI)和分子量(Molecular weight,MW)。采用PlantCARE數據庫(http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcare/html/)對TaPSKR1的啟動子中的順式作用元件進行分析,進一步使用GSDS 2.0 在線軟件(http://gsds.cbi.pku.edu.cn/)對調控元件的分布進行繪制。使用DNAMAN軟件對TaPSKR1的氨基酸序列進行多序列比對和保守性分析。在NCBI 網站(http:/ /www.ncbi.nlm.nih.gov/)利用BlastP程序搜索不同物種的PSKR蛋白,利用MEGA 6.0 軟件中NJ(Neighbor Joining)鄰接法,Bootstrap迭代數設置為1 000,構建系統進化樹。利用TargetP 2.0在線軟件(http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/)分析蛋白質是否含有信號肽。通過在線分析軟件TMHMM-2.0(http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM-2.0/)分析目的蛋白的跨膜結構域。利用在線工具ProtComp 9.0(http://www.softberry.com/berry.phtml?topic=protcomppl&group=programs&subgroup=proloc)對編碼蛋白的亞細胞定位進行分析。利用SMART在線網站(http://smart.embl-heidelberg.de/)分析目的蛋白的保守結構域。蛋白的二級結構預測使用SOPMA(https://npsa-prabi.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.pl?page=npsa_sopma.html)進行分析。使用SWISS-MODEL(http://swissmodel.expasy.org)程序對蛋白質的三級結構進行預測。利用在線數據庫STRING(https://string-db.org/)預測TaPSKR1-6A的互作蛋白。

1.2.4TaPSKR1基因的表達模式分析 利用實時定量檢測TaPSKR1的3個部分同源基因在不同組織和不同脅迫下的表達模式。qRT-PCR所用特異引物序列詳見表1。實時熒光定量使用KOD SYBR qPCR Mix(TOYOBO,日本)試劑在 QuanStudioTM5(Foster City,CA,美國)實時熒光定量PCR儀上進行。qRT-PCR采用20 μL反應體系:2×KOD SYBR qPCR Mix 10 μL、上下游引物(10 μmol/L)各0.4 μL,cDNA模板1 μL,ddH2O 8.2 μL。擴增條件:98 ℃ 變性20 s;98 ℃ 變性10 s,60 ℃退火10 s,68 ℃延伸30 s,共40個循環。每個試驗3次生物學重復,以小麥TaACTIN作為內參基因,基因表達量采用2-ΔΔCt進行計算。

2 結果與分析

2.1 TaPSKR1基因全長cDNA克隆及序列分析

以晉麥47生長至三葉期的根組織cDNA為模板,使用特異性引物對TaPSKR1進行擴增,擴增產物經1%瓊脂糖凝膠電泳檢測,獲得3 000 bp左右的特異性條帶(圖1),與預期結果基本一致。測序結果發現,TaPSKR1的3條cDNA序列位于6A、6B和6D染色體上,將其分別命名為TaPSKR1-6A、TaPSKR1-6B和TaPSKR1-6D,其編碼序列CDS全長各自為 3 153,3 132,3 156 bp,分別編碼1 050,1 043,1 051個氨基酸。利用DNAMAN對3個蛋白的氨基酸序列進行比對,結果表明,TaPSKR1-6B和TaPSKR1-6D兩者同源性達到94%,3個蛋白間的同源性在91%左右,氨基酸序列較保守,都包含ATP結合位點、鈣調蛋白結合位點和鳥苷酸環化酶催化中心(圖2)。Protparam預測TaPSKR1-6A、TaPSKR1-6B和TaPSKR1-6D的分子式分別為C5100H8171N1369O1544S43、C5064H8070N1368O1524S43和C5098H8143N1379O1539S46,相對分子量為114.75,113.88,114.85 ku,理論等電點(pI)分別為 5.91,6.08,6.09,屬于弱酸性蛋白。基因結構分析表明,TaPSKR1的3個部分同源基因僅包含一個外顯子。

M.D5000;1.TaPSKR1-6A;2.TaPSKR1-6B;3.TaPSKR1-6D。

紅色方框的氨基酸表示可能的ATP結合位點,藍色方框氨基酸代表推測的鈣調蛋白結合位點,黑色下劃線序列表示可能的鳥苷酸環化酶催化中心。The ATP binding site is shown in red box,the calmodulin binding site is framed in blue,the black underlined amino acids represent the potential guanosine cyclase catalytic center.

2.2 TaPSKR1蛋白的二級結構和三級結構預測

利用SOPMA對TaPSKR1的3個同源蛋白進行二級結構預測,結果顯示,3個TaPSKR1蛋白二級結構組分相似,主要由α螺旋、β折疊、延伸鏈和無規則卷曲組成。其中,無規則卷曲占總蛋白44.58%～48.14%,α螺旋占35.20%～37.97%,β折疊和延伸鏈占少部分(表2)。由于TaPSKR1蛋白同源性較高,故利用在線軟件SWISS-MOEDL對3個小麥TaPSKR1蛋白進行三級結構預測,以65%序列覆蓋度的磺肽素受體蛋白(Phytosulfokine receptor)4z63.1.A為參考建立模型,結果顯示,3個TaPSKR1蛋白主要由α螺旋和無規則卷曲組成,其三維結構模型相似,但是在無規則卷曲處稍有差別(圖3)。

表2 TaPSKR1蛋白的二級結構預測Tab.2 Predicted secondary structure of TaPSKR1 proteins %

圖3 TaPSKR1-6A(A)、TaPSKR1-6B(B)和TaPSKR1-6D(C)蛋白的三級結構預測Fig.3 Prediction of the tertiary structure of TaPSKR1-6A(A),TaPSKR1-6B(B)and TaPSKR1-6D(C)

2.3 TaPSKR1基因啟動子順式作用元件分析

利用在線數據庫PlantCARE對TaPSKR1起始密碼子上游2.0 kb的啟動子序列的順式作用元件進行分析,結果顯示,TaPSKR1基因啟動子序列包含激素響應元件、逆境脅迫相關的作用元件、光響應元件以及與生長發育相關的元件。其中激素響應元件只包含的脫落酸ABA響應元件(ABRE、ABRE4、ABRE3a、AAGAA-motif),而不含有其他激素響應元件。植物逆境有關的響應元件主要是干旱脅迫響應元件(MBS、MYC、MYB、DRE1、W-box)。此外,還有較多的光響應有關的元件(Sp1、G-box)以及參與植物生長發育的響應元件(CCGTCC-motif、CAT-box)(圖4)。

圖 4 TaPSKR1啟動子順式作用元件預測Fig.4 Predicted cis-acting elements in TaPSKR1 promoters

2.4 系統進化樹分析

為進一步了解TaPSKR蛋白的進化關系,使用MEGA 6.0對小麥(Triticumaestivum)與烏拉爾圖小麥(Triticumurartu)、擬斯貝爾托山羊草(Aegilopsspeltoides)、粗山羊草(Aegilopstauschii)、二穗短柄草(Brachypodiumdistachyon)、擬南芥(Arabidopsisthaliana)、大麥(Hordeumvulgare)、玉米(Zeamays)、高粱(Sorghumbicolor)、谷子(Setariaitalica)、油菜(Brasiccarapa)、陸地棉(Gossypiumhirsutum)、玉米(Zeamays)的PSKR氨基酸序列的系統發育進行分析。進化分析表明,TaPSKR1與烏拉爾圖小麥、擬斯卑爾托山羊草、粗山羊草和水稻分為一組。TaPSKR1-6A與烏拉爾圖小麥TuPSKR1-6A,TaPSKR1-6B與擬斯卑爾托山羊草AsPSKR1-6B,TaPSKR1-6D與粗山羊草AetPSKR1-6D的氨基酸序列相似度分別為100%,94%和100%(圖5)。

Ta.小麥;At.擬南芥;Os.水稻;Zm.玉米;Tu.烏拉爾圖小麥;As.擬斯卑爾托山羊草;Aet.粗山羊草;Hv.大麥;Bd.二穗短柄草;Si.谷子;Sb.高粱;Nt.煙草;Gh.陸地棉;Br.油菜。Ta.Triticum aestivum;At.Arabidopsis thaliana;Os.Oryza sativa;Zm.Zea mays;Tu.Triticum urartu;As. Aegilops speltoides;Aet.Aegilops tauschii;Hv.Hordeum vulgare;Bd.Brachypodium distachyon;Si. Setaria italica;Sb.Sorghum bicolor;Nt.Nicotiana tabacum;Gh.Gossypium hirsutum;Br.Brasicca rapa.

2.5 信號肽、功能結構域和亞細胞定位分析

通過TMHMM-2.0在線工具(http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM-2.0/)分析發現,3個基因編碼的蛋白均含有一個sec信號肽(可能性是95%以上),推測小麥TaPSKR1蛋白可能是一種分泌蛋白或跨膜蛋白。利用SMART在線分析(圖6),預測到3個小麥TaPSKR1蛋白均含有跨膜結構域、8個LRR結構域和一個激酶結構域。其中TaPSKR1-6A和TaPSKR1-6B含有2個跨膜結構域,TaPSKR1-6A蛋白的第13—32位、以及第684—706位含有跨膜結構域,TaPSKR1-6B蛋白的第13—35位、以及第684—706位含有跨膜結構域,而TaPSKR1-6D只含有一個跨膜結構域(685—707位)。使用ProtComp 9.0在線預測3個蛋白的亞細胞定位,結果顯示TaPSKR1蛋白主要定位于細胞膜上。

圖6 小麥PSKR1蛋白結構域的分布Fig.6 Domain organization of TaPSKR1 proteins

2.6 TaPSKR1 蛋白互作網絡

在線軟件STRING進行蛋白互作預測發現,10個蛋白與TaPSKR1-6A互作, Traes_2AS_8E399F637.1、Traes_2AS_82E3A46B8.1、Traes_2BS_AE4EF2B88.1、Traes_2BS_50B4F489A.1、Traes_2DS_1A29CC291.1和Traes_2DS_7A6AC6376.1編碼絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶;Traes_1AL_2312E9D23.1編碼肌球蛋白(Myosin-17);Traes_4DS_AE1B1438E.1和Traes_4DS_AE1B1438E1.1編碼人類Ski互作蛋白,與水稻OsSKIPa同源;Traes_3B_16817E311.1編碼剪切因子3a亞基(圖7)。

圖7 TaPSKR1與其他小麥蛋白聚類互作網絡圖Fig.7 The protein-protein interaction network between TaPSKR1 and other wheat proteins

2.7 TaPSKR1基因特異表達分析

為進一步挖掘TaPSKR1基因的潛在功能,本研究以三葉期的根、莖、葉片和發育中期的穗和種子的cDNA為模板,利用實時熒光定量PCR分析TaPSKR1的3個部分同源基因在不同組織中的表達模式。結果表明,TaPSKR1在不同組織中表達水平存在顯著差異,3個部分同源基因在小麥根、莖、葉片、穗和種子中均有表達,但是在根中的表達量顯著高于其他組織,葉片中次之,在莖和穗中的表達最低。TaPSKR1-6A、TaPSKR1-6B和TaPSKR1-6D在根中的表達量分別是穗的97.0,26.7,96.2倍,顯示出極強的組織特異性(圖8)。

不同小寫字母表示0.05水平差異顯著。圖9同。Different lowercase letters indicate significant differences at 0.05 level.The same as Fig.9.

2.8 NaCl和PEG脅迫下TaPSKR1的表達特性

為了進一步研究TaPSKR1在非生物脅迫處理下的表達模式,利用qRT-PCR方法分析PEG和NaCl處理后小麥葉片和根中基因的表達情況。結果表明,小麥葉和根中TaPSKR1的3個部分同源基因響應2種脅迫處理,但是響應程度有所不同(圖9)。在PEG脅迫處理下,葉片中TaPSKR1的3個部分同源基因在0～6 h內表達量未見顯著變化,之后呈逐步上調的表達趨勢,特別在脅迫處理48 h后,TaPSKR1-6A、TaPSKR1-6B和TaPSKR1-6D表達急劇上調,分別是對照的34,18,23倍。而在根中,TaPSKR1的3個部分同源基因表達量受誘導程度比葉片中要弱很多。其中,TaPSKR1-6B在脅迫處理3 h后顯著上調表達,為對照的2.2倍,之后又逐漸下降。TaPSKR1-6A在處理3 h基因表達量最高,之后總體呈下降趨勢。TaPSKR1-6D的表達量在脅迫處理的12,48 h顯著高于對照,分別是對照的1.3,1.5倍。

在NaCl脅迫條件下,葉片中TaPSKR1的3個部分同源基因隨著處理時間增加表達量呈不斷上升的趨勢,直到12 h,TaPSKR1-6A和TaPSKR1-6B基因相對表達量已劇烈增加了約40倍。TaPSKR1-6A、TaPSKR1-6B和TaPSKR1-6D均在處理48 h基因表達量最高,分別是對照的128,164,87倍。在根部,TaPSKR1的3個部分同源基因受鹽脅迫誘導均上調表達,其中TaPSKR1-6A在處理6 h表達量最高,上調倍數是18倍,而TaPSKR1-6B和TaPSKR1-6D在48 h表達量達到最高,分別是未處理前的22,14倍以上。總體來看,葉片中TaPSKR1對鹽脅迫的響應比根中更加劇烈。

3 結論與討論

在植物中,PSK介導的信號轉導途徑主要通過細胞增殖控制器官的生長。PSK被細胞膜外的受體激酶PSKR所感知。PSKR胞外區含有數量不等的LRR結構域,屬于LRR-RLK X家族[18]。目前,通過結構生物學研究發現,PSK可以與第17,18位LRR之間的島區結合,誘導其構象發生改變產生能夠與共受體SERK1、SERK2和BAK1結合的新界面并形成異源二聚體,通過LRR二聚化使胞內激酶結構域磷酸化從而激活受體PSKR[19]。PSKR不僅通過促進細胞增大和分裂調控植物生長,還參與了植物對逆境脅迫響應。本研究通過同源克隆的方法從小麥品種晉麥47中克隆了TaPSKR1的3個同源基因,將其命名為TaPSKR1-6A、TaPSKR1-6B和TaPSKR1-6D,其編碼的氨基酸長度接近,理化性質相似。保守結構域分析發現,小麥TaPSKR1具有信號肽、8個LRR胞外結構域、跨膜結構域和胞內激酶結構域,屬于LRR-RLK超家族。氨基酸序列比對分析發現,3個TaPSKR1蛋白N端氨基酸一致性差異較大,但是在C端都具有ATP結合位點、鈣調蛋白結合位點和鳥苷酸環化酶催化中心。這些結合位點與已報道的擬南芥AtPSKR1結構域特征相一致[20-21]。研究發現,擬南芥AtPSKR1具有自我磷酸化和對下游底物的磷酸化活性[22]。此外,AtPSKR1的激酶結構域還具有鳥苷酸環化酶催化中心,可以使細胞內的GTP轉化為cGMP[23]。AtPSKR1還包含鈣調蛋白結合位點,該位點突變顯著抑制根和地上部位的生長[4]。系統進化分析發現,TaPSKR1與水稻OsPSKRs所有家族成員聚為一類,表明它們親緣關系相對較近。

Nagar等[13]分析了水稻OsPSKRs家族成員的組織表達模式,發現多數OsPSKRs家族成員在根中表達量較高,只有少數家族成員在葉片、穗和胚中表達量較高,猜測大多數OsPSKRs參與調節了根組織的形態建成。Kutschmar等[24]研究表明,擬南芥中AtPSKR1基因在幼苗的根和葉片中均有表達,但是在葉片中表達量較低,進一步研究發現,AtPSKR1在主根和側根的根冠組織中高表達,在根的成熟區和伸長區表達量較低。另外,擬南芥AtPSKR2同樣在根尖中高表達。在本研究中,TaPSKR1在小麥根組織中表達量極高,葉片中次之,穗中最少,說明TaPSKR1基因在調控根的生長發育過程中發揮重要作用。

受體激酶在植物對逆境適應中起著重要的調節作用。擬南芥胞質受體激酶(Receptor-like cytoplasmic kinase,RLCK)家族成員CARK1正向調控ABA信號轉導,過表達該基因可顯著提高擬南芥抗旱性[25]。水稻中的OsRLCK241編碼LRR型RLK,在干旱和鹽脅迫下強誘導表達,其過量表達的轉基因水稻表現出對干旱和鹽脅迫更高的耐受性[26]。Kang等[16]的研究表明,過量表達水稻OsPSKRs家族成員LRK2基因可顯著提高水稻的耐旱性。OsPSKR15過表達后顯著提高了水稻的抗旱性。本研究中對啟動子元件分析表明,TaPSKR1啟動子含有較多的干旱脅迫響應元件,預示TaPSKR1可能參與非生物脅迫的表達調控。實時定量結果顯示,在干旱脅迫下,小麥根中TaPSKR1的3個部分同源基因表達小幅波動,而葉片中該基因在脅迫后期急劇上調表達,說明相較于根,葉片中的TaPSKR1基因對干旱脅迫產生更積極的響應。在鹽脅迫下,TaPSKR1在根和葉片中均顯著上調表達,但是上調程度和趨勢有所不同。小麥根中TaPSKR1在處理6,48 h 顯著高于其他時間點。與根相比,葉片中TaPSKR1在鹽脅迫后期上調劇烈,其中,TaPSKR1-6A和TaPSKR1-6B表達上調至 100 倍以上,其上調幅度顯著高于根組織。以上結果表明,在小麥不同組織部位,TaPSKR1對非生物脅迫表現出不同的響應程度,暗示TaPSKR1基因在干旱和鹽脅迫中具有潛在應答功能。本研究結果為后續小麥TaPSKR1基因功能研究提供一定的理論基礎。