小麦钙调素基因TaCaM1分子特征及转化烟草植株对低磷胁迫的反应

发布时间：2021-06-15 21:30

　　钙信号转导途径在介导植物应答和适应环境逆境中发挥重要作用。本试验以前期鉴定的对低磷逆境产生应答的小麦钙调素基因TaCaM1为基础,对该基因分子特征、应答低磷胁迫表达模式及介导植株抵御低磷逆境的生物学功能进行了研究。结果表明,TaCaM1基因与部分植物种属CaM家族基因高度同源,基因编码蛋白含有植物种属CaM家族蛋白含有的保守结构域,该基因翻译蛋白经内质网分选后定位在细胞质中。低磷胁迫下,根系中该基因的转录本数量随胁迫进程不断减少,复磷后低磷下调的基因表达不断上调。基因转化结果表明,丰磷条件下,上、下调表达株系的植株生长、干鲜重、含磷量和磷累积量以及细胞保护参数与野生型对照相比表现相似;低磷处理下,与对照相比,转化株系的植株生长和上述生理生化参数发生明显改变,表现为正义系Sen-1植株长势变差,磷累积量减少,部分保护酶活性下降,丙二醛含量增加;而反义系Anti-1植株长势增强,磷累积量增多,细胞保护酶活性提高,丙二醛含量减少。研究表明,TaCaM1通过下调响应低磷逆境,在植株抵御低磷逆境中发挥重要的负调控效应。 

【文章来源】：河北农业大学学报. 2020,43(01)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

TaCaM1的系统进化特征

蛋白保守域分析表明，TaCaM1基因编码蛋白含有与EH、EFh superfamily、EF-hind 4 superfamily和EF-hand 7 superfamily家族相似的钙离子结合保守域EF-hand（图2A）。表明TaCaM1具有结合特定信号诱发的钙离子能力。亚细胞定位试验证实，经内质网分选后，TaCaM1编码蛋白定位在细胞质（图2B）。表明TaCaM1主要在细胞质中参与结合钙离子及信号的转导。2.2 TaCaM1基因应答低磷逆境表达模式

表达分析表明，低磷胁迫下，植株体内的TaCaM1转录本丰度降低，在27 h处理时间表现为随着处理进程，该基因的表达水平不断下降。将低磷处理27 h植株转入丰磷进行复磷处理后，该基因的转录本数量增多，且在27 h复磷处理下表现为随着处理进程表达水平不断增高的特征（图3）。上述结果表明，TaCaM1对低磷逆境呈依赖处理时间的下调表达模式，通过应答低磷逆境，参与介导植株抵御低磷逆境的过程。2.3 低磷处理下TaCaM1转化株系生长特征

【参考文献】：
期刊论文
[1]非生物逆境胁迫下植物钙信号转导的分子机制[J]. 张和臣,尹伟伦,夏新莉.  植物学通报. 2007(01)



本文编号：3231799