东农冬麦1号TaPRK基因的生物信息学分析及低温和ABA、SA、MeJA对其表达模式的影响

发布时间：2021-07-07 06:47

　　磷酸核糖激酶（PRK）是卡尔文循环的关键酶,在调节糖代谢过程中起着关键作用。为探索TaPRK在小麦抗逆过程中的功能,以强抗寒冬小麦品种东农冬麦1号（Dn1）和弱抗寒冬小麦品种济麦22（J22）为材料,对TaPRK进行生物信息学分析和表达模式研究。结果表明,TaPRK基因含有一个1 215bp开放阅读框,编码404个氨基酸,表达产物为稳定的亲水蛋白,属于尿苷激酶家族,带有叶绿体转运肽,定位于叶绿体。越冬期间,Dn1分蘖节中TaPRK的相对表达量显著高于J22,Dn1叶片中TaPRK的相对表达量在-10℃和-25℃时高于J22,而在0℃时低于J22;外源ABA、SA和MeJA处理下,Dn1分蘖节中TaPRK的相对表达量均随着温度的降低表现为先升后降的趋势,且均在-10℃时达到表达量的峰值;外源ABA和SA处理下Dn1叶片中TaPRK的相对表达量呈现"降-升-降"的变化规律,在-10℃时显著高于对照;外源MeJA处理下,Dn1叶片中TaPRK的相对表达量在0℃和-25℃高于对照,且在0℃达到峰值。总体来说,TaPRK在小麦抗寒方面发挥正向调节作用。外源ABA、SA和MeJA增加了冬小麦TaP... 

【文章来源】：麦类作物学报. 2020,40(04)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

不同温度下Dn1和J22叶片(a)、分蘖节(b)中TaPRK的相对表达量

外源ABA、SA和MeJA处理下,Dn1分蘖节中TaPRK的相对表达量均随着温度的降低表现为先升后降的趋势,且均在-10 ℃时达到峰值。在整个越冬期间,外源ABA和MeJA处理的Dn1分蘖节中TaPRK的相对表达量显著高于对照;在0 ℃和-10 ℃时,外源SA处理Dn1分蘖节TaPRK的相对表达量显著高于对照(图5b)。3 讨 论

经过DNAMAN 7.0软件进行多序列比对显示,小麦PRK蛋白质与水稻(Oryza sativa)、玉米(Zea mays)和二穗短柄草(Brachypodium distachyon)的PRK蛋白质相似性分别为 92.1%、84.78%和94.8%。在小麦PRK蛋白质序列发现了残基Cys-52和Ser-53之间转运肽的切割位点,在N-末端发现了含有52个氨基酸构成的叶绿体转运肽,与ATP结合的保守区域Cys-68和Cys-107参与小麦PRK蛋白质的氧化还原活化,残基Cys-107也是催化所必需的。His-112和Arg-116这两个残基参与了底物核酮糖5-磷酸的结合(图1)。2.1.4 PRK蛋白质系统进化树分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]冬小麦东农冬麦1号miR5049-3p和miR1120a前体与靶基因的克隆及低温和ABA作用下的表达调控[J]. 彭瞰看,田宇,杨宁,吕岩,赵虎,宋春华,李海丹,徐庆华,苍晶.  麦类作物学报. 2018(06)
[2]冬小麦东农冬麦1号在不同温度下的代谢组学差异分析[J]. 包雨卓,杨宁,苍晶,冯明芳,吕岩,彭瞰看,田宇,张达,王军虹,孟婧.  麦类作物学报. 2017(05)
[3]东农冬麦1号TabZIP1基因的生物信息学分析及低温和ABA对其表达模式的影响[J]. 吕岩,苍晶,卢秋巍,杨宁,冯明芳,孟德义,刘增兵,彭瞰看,徐庆华,张达,于晶.  麦类作物学报. 2017(01)
[4]外源ABA、SA及JA对干旱胁迫及复水下大豆生长的影响[J]. 金毅,郑浩宇,金喜军,张玉先,任春元.  大豆科学. 2016(06)
[5]外源ABA对东农冬麦1号miRNA表达模式的影响[J]. 王健飞,苍晶,于晶,刘丽杰,黄儒,郭人铭,王建超,徐琛.  麦类作物学报. 2014(03)
[6]外源ABA对冬小麦越冬期蔗糖代谢的影响[J]. 刘丽杰,苍晶,于晶,王健飞,黄儒,徐琛,张成亮.  植物生理学报. 2013(11)



本文编号：3269156