玉米S型细胞质雄性不育与恢复花粉中基因表达差异分析

以近等基因系S-Mo17Rf3Rf3和S-Mo17rf3rf3为材料,通过抑制消减杂交对S(Rf3)和S(rf3)花粉中差异表达的基因进行了研究.结果表明,玉米(Zea mays L.)S(Rf3)和S(rf3)花粉中存在与信号传导、膜系统形成、花粉的成熟以及抗细胞衰老等细胞和生理活动相关的基因表达的差异,但没有发现参与糖代谢、淀粉合成及其转运相关基因的表达差异.O-乙酰半乳糖胺转移酶(O-linked GlcNAc transferase,OGT)基因在Rf3花粉中表达累积.依据OGT基因的功能及其在玉米不同育性花粉中的表达模式,推测OGT受糖类物质诱导表达并与S(Rf3)配子的育性恢复有关.这一假说还有待进一步实验证实.     

梅花鹿Ghrelin全长cDNA克隆及其序列分析

为获得梅花鹿Ghrelin cDNA全序列,以梅花鹿皱胃黏膜上皮组织提取的总RNA为模板,通过RT-PCR和RACE法克隆了梅花鹿皱胃中Ghrelin基因cDNA的全序列。结果表明梅花鹿Ghrelin cDNA序列全长为539bp,其中5’非翻译区(5’UTR)为46bp,3’UTR为128bp,开放阅读框(ORF)为351bp,该ORF编码116个氨基酸残基。将梅花鹿Ghrelin基因的cDNA与人和其他动物的Ghrelin相比,发现:梅花鹿Ghrelin与驯鹿、山羊、绵羊和牛的同源性达90.4%~99.1%;与恒河猴、人、猪、犬的同源性达76.6%~66.9%;与鸡和野鸽的同源性分别为36.4%和35.4%。研究表明Ghrelin的结构具有明显的种属特异性,因此Ghrelin在反刍动物体内可能有着重要的生理功能。     

小麦TaWASI2基因克隆和表达

为了探讨小麦中wasi基因的结构与功能, 以大麦basi基因的EST为基础 ,通过电子克隆结合RT-PCR方法分离克隆获得了608 bp的小麦α-淀粉酶/枯草杆菌蛋白酶抑制剂基因TaWASI2.序列分析显示,所克隆的基因片段包含513 bp的开放阅读框,编码一个含有170个氨基酸的多肽,具有保守的STI结构域.通过半定量PCR对TaWASI2基因的表达特性分析表明: TaWASI2基因在种子发育过程中表达量逐渐增加;在胚乳中表达高于其他组织.     

百合水通道蛋白LotNIP5-1基因的克隆及表达分析

为研究NIP5-1基因(Nodulin26-like intrinsic protein)在百合生长发育方面的作用机理,利用RACE技术克隆得到百合NIP5-1基因的全长cDNA序列。运用多个软件进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)及RT-PCR技术检测其表达特性。结果表明:1)百合NIP5-1基因全长为1 492bp,包含1个900bp的完整开放阅读框(Open reading frame,ORF),共编码299个氨基酸;2)百合NIP5-1蛋白属于跨膜通道蛋白MIP超家族。具有6个跨膜区;在B、E环分别具有NIP5-1蛋白特有的NPS、NPV模体,具有该蛋白Ar/R filter分子筛特有的AIGR模体;与小果野芭蕉、香瓜、葡萄、黄瓜、番茄的相似性分别为86%、83%、84%、83%和82%;3)荧光定量结果显示,百合NIP5-1基因在茎中表达量最高,在花瓣中表达量较低,在叶、鳞茎、根中表达量均极低。RTPCR半定量检测显示,其在"湿"柱头上表达量显著高于"干"柱头,这与转录组测序结果相符合。上述研究暗示,百合NIP5-1可能是硼酸通道蛋白,在促进茎生长及生殖活动中发挥作用。     

Significant association of the novel Rf4-targeted SNP marker with the restorer for WA-CMS in different rice backgrounds and its utilization in molecular screening

In the rice cytoplasmic-genetic male sterility(CMS) system,the combination of a CMS line,maintainer line and restorer line carrying the restorer gene to restore fertility,is indispensable for the development of hybrids. However,the process of screening for the trait of fertility restoration is laborious and time-consuming. In the present study,we analyzed the nucleotide sequence of the Rf4 gene,which is the major locus controlling fertility restoration,to identify allele-specific variation. A single nucleotide polymorphism(SNP) A/C at +474 in the coding sequence(CDS) was found to be capable of strictly distinguishing groups of alleles Rf4(A) and rf4(C). Using KASP genotyping,this valuable SNP was converted to an allele-specific PCR marker. We evaluated and validated the marker among three-line parents with different backgrounds,and the results revealed a complete correlation between SNP alleles and the fertility restoration phenotype. Molecular screening was subsequently carried out for the presence of alleles of Rf4 and Rf3 among 328 diverse rice cultivars with worldwide distribution. The results demonstrate that this SNP marker could be the optimal choice for the molecular identification of potential restorers.     

棉花细胞质雄性不育系育性恢复的遗传基础＊Ⅰ．恢复基因及其遗传效应

我国７个棉花细胞质雄性不育系的育性恢复受２个独立遗传的恢复基因控制。笔者建议把它们定名为Ｒｆ１和Ｒｆ２；Ｒｆ１为完全显性，Ｒｆ２为部分显性；Ｒｆ１的恢复效应大于Ｒｆ２。不育株的基因型为Ｓ（ｒｆ１ｒｆ１ｒｆ２ｒｆ２）和Ｓ（ｒｆ１ｒｆ１Ｒｆ２ｒｆ２），可育株的基因型为Ｓ（Ｒｆ１－Ｒｆ２－）、Ｓ（Ｒｆ１－ｒｆ２ｒｆ２）和Ｓ（ｒｆ１ｒｆ１Ｒｆ２Ｒｆ２）。经育性基因的等位性测验，可将７个不育系分为两类：第一类是湘远４－Ａ、中１２Ａ和显无Ａ，在２个育性恢复基因位点上与引自美国的哈克尼西棉细胞质雄性不育系ＤＥＳ－ＨＡＭＳ２７７的２个育性恢复基因Ｒｆ１和Ｒｆ２等位且性质相同；第二类是１０４－７Ａ、ＮＭ－１Ａ、ＮＭ－２Ａ和ＮＭ－３Ａ不育系，在ｒｆ１位点上有一个复等位基因ｒｆｍ１，杂合等位基因ｒｆ１ｒｆｍ１的不育效应大于纯合态ｒｆ１ｒｆ１或ｒｆｍ１ｒｆｍ１的效应，即ｒｆ１ｒｆｍ１对Ｒｆ２－起隐性上位作用，从而使等位性测验群体中的不育株比例有所上升     

玉米CMS-S恢复基因Rf3近等基因系的蛋白质分析

 【目的】Rf3是玉米CMS-S型不育系两个以上恢复基因中的标准基因，对其进行分子生物学研究意义很大。【方法】利用自主创建的Rf3近等基因系不育群体（Ps）和可育恢复系群体（Pf）为试材，采用改进的双向（二维）聚丙烯酰胺凝胶电泳（2D-PAGE）技术，对苗期、成株期叶片细胞总蛋白进行分析。【结果】分离到在Pf遗传背景下分子量为25.2 kD，等电点为5.0的特异蛋白质RRPⅡ，优化了2D-PAGE技术。【结论】该特异蛋白质点的出现与消失可能与玉米CMS-S的育性恢复有一定关系，对其纯化分离将为Rf3基因的克隆奠定基础和进一步了解玉米质核互作不育表达模式的分子机制。结合本研究，文章还讨论了采用2D-PAGE技术在玉米分子生物学研究中的优化以及基因组学与蛋白组学研究的衔接。     

牛PS ME1基因的电子克隆与序列分析

电子克隆是基因克隆的新策略.以人类PSME1基因完整编码序列(NM_006263)为种子序列电子克隆了牛PSME1基因完整编码序列.以奶牛外周血白细胞cDNA为模板,根据电子克隆序列设计引物进行RT-PCR验证,PCR产物克隆入质粒载体,阳性克隆测序得到的序列与电子克隆序列一致,已被GenBank收录,序列号为DQ010410.该基因最大开放阅读框34~783 bp,编码249个氨基酸,预测其编码的蛋白分子量为28.66 kD,等电点5.87.     

草鱼hepcidin基因cDNA克隆、序列分析与表达

运用RT-PCR和快速扩增cDNA末端(rapid amplication ofcDNA Ends,RACE)技术获得草鱼(Ctenopharyngodon idellus)hepcidin基因全长cDNA,为774 bp,包括ORF 282 bp、5’UTR 117 bp和3’UTR 383 bp,3’UTR存在1个多聚腺苷酸加尾信号(AATAAA)和1个mRNA不稳定基序(ATTTA)。推定编码93个氨基酸,与其它鱼类hepcidin的序列同一性为27.9%～51.6%;SignalP 4.0软件预测信号肽位于1～24位。在邻接(neighbor-joining,NJ)法构建的系统进化树中,草鱼hepcidin前体肽和其他已报导的鱼类hepcidin前体肽聚为一枝。实时定量PCR(quantitative real-time polymerasechain reaction,qPCR)检测结果显示hepcidin基因mRNA主要表达于肝脏、脾脏、头肾和眼等组织;柱状黄杆菌注射后4～48 h,hepcidin基因在肝脏、脾脏和头肾中表达均显著上调。研究亮点:克隆到草鱼抗菌肽hepcidin一个新基因的全长cDNA,阐明了其所编码的hepcidin与其它脊椎动物hepcidin具有类似的结构与功能;证明其广泛分布于各组织中,参与了对细菌的免疫应答,是固有免疫的重要组成部分。     

缢蛏铁蛋白基因的分子特性及其表达分析

从缢蛏(Sinonovacula constricta)cDNA文库中筛选出一条铁蛋白同源序列,直接扩增质粒获得全长cDNA序列,共1 106 bp,包括128 bp的5’非翻译区和309 bp的3’非翻译区,以及669 bp的开放阅读框。阅读框共编码222个氨基酸,N端含有17个氨基酸的信号肽序列,推算的分子量约为25.47 ku,理论等电点为5.48。氨基酸序列分析结果表明,该基因含有保守的铁氧化酶活性中心的7个氨基酸残基,但是不具有糖基化位点(NQS)和5’非编码区铁蛋白的铁反应元件(iron response element,IRE),属于H型铁蛋白基因,该基因被命名为ScFERs。系统进化显示,基本上同一个物种的不同亚型铁蛋白首先聚在一起,然后和其他物种的铁蛋白聚在一起。缢蛏ScFERs首先与日本花棘石鳖(Liolophura japonica)LjFERs聚在一起,然后与缢蛏另一种ScFER以及文蛤(Meretrix meretrix)MmFERs聚在一起。荧光定量PCR检测结果显示ScFERs基因在肝胰腺中高度表达,肝胰腺与其它组织间的表达量存在着极显著差异。经鳗弧菌(Vibrioanguillarum)和副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)诱导后,ScFERs基因表达水平呈显著上调。为进一步研究缢蛏铁蛋白基因的结构和功能奠定了基础。     

水稻细胞质雄性不育恢复基因Rf6功能标记开发及微核心种质中Rf6基因的筛选

核恢复基因Rf6是红莲型杂交水稻特有的新恢复基因,为了寻找更多具有Rf6恢复基因的种质,以扩展红莲型杂交水稻的恢复系来源,组配更多优良杂交品系,利用Rf6及其等位基因的序列差异,开发Rf6基因的功能标记,并利用该标记对中国水稻微核心种质进行PCR扩增,筛选具有Rf6恢复基因的种质。结果表明,在324 bp插入片段(Rf6较其等位基因插入324 bp)两侧设计引物(正向引物:5'-ATGACAAGAGGACCAGCGATGCAATGG-3',反向引物:5'-ATTCTTGCAGAGATAGACCATGAGCGTG-3'),利用该引物可扩增出条带清晰且无杂带的差异片段,可用于Rf6基因的鉴定。利用该标记在197份中国水稻微核心种质中筛选出22份具有Rf6恢复基因的种质,可为拓宽红莲型杂交水稻的恢复系来源提供材料。     

文冠果雄性可育性相关cDNA片段的克隆与序列分析

针对文冠果单性雄花与两性花中存在的可育与败育两种不同类型雄蕊 ,为在分子水平上探讨雄性不育的机理 ,作者采用mRNA差别显示技术 ,分析始花期两种花药中基因的表达情况 .从雄花花药中初步筛选到N15和N2 42条与雄性可育性相关的cDNA片段 .同源性比较发现 ,N15片段与大豆质体rps12、rps7、16SrRNA、NADH脱氢酶基因共转录序列的同源性达 95 %,并与矮牵牛雄性可育系线粒体中的可育性相关基因结构吻合 ;N2 4片段的部分序列同拟南芥染色体 3中CHR3v0 7142 0 0 2基因序列的同源性为 80 %.该研究为进一步探讨育性相关基因调控文冠果育性的分子机理奠定了基础 .     

FaesCAL基因在同型长花柱甜荞中的表达分析

为探究同型长花柱甜荞花的发育调控的分子机制，从同型长花柱甜荞中分离得到1个全长984 bp的CAL同源基因cDNA 序列，命名为FaesCAL。FaesCAL基因包含长726 bp的完整开放阅读框，编码1个由241个氨基酸残基组成的MADS-box转录因子。蛋白序列比对及系统发育分析结果表明：FaesCAL 蛋白属于MADS-box转录因子中的CAL进化系，包含1个由57个氨基酸残基组成的高度保守的 MADS 结构域和1个由68个氨基酸残基组成的次级保守区域的 K 结构域。通过实时荧光定量(qRT-PCR)检测FaesCAL基因在同型长花柱甜荞中的组织表达特异性显示:FaesCAL基因主要在根、雄蕊、花被片和5 d果实中表达，在雌蕊中表达量很低，在茎和叶片中不表达，并且在雄蕊和花被片中的表达量极显著高于其他组织（LSD， P<0.01）。进一步通过qRT-PCR检测FaesCAL基因在甜荞花芽分化5个关键时期表达量的动态变化显示：FaesCAL基因的表达量在开花前雌雄蕊成熟时表达量最高，在雄蕊花丝的迅速伸长和花被片原基的出现时期的表达量其次。推测该基因参与了甜荞的成花转变，并在雄蕊以及花被片的发育中发挥作用。     

甜菜NADH-NR gDNA全长序列的克隆及酶切鉴定

为了研究甜菜NADH-NR gDNA的序列特征,从分子水平上为甜菜硝酸盐累积差异机理的研究做铺垫;利用二倍体甜菜品种‘甜研7号’,采用分步克隆方法,分别获得甜菜NADH-NR基因组DNA的3’端序列和5’端序列以及中间序列,再以3’端和5’端序列设计特异引物,克隆获得甜菜NADH-NR基因组DNA的全序列;结果表明,甜菜NADH-NR gDNA全长序列6346bp,经与先前获得的甜菜NADH-NR cDNA序列比对,甜菜NADH-NR gDNA含有3个内含子,4个外显子。内含子大小分别为197、1088、2343bp。甜菜NADH-NR gDNA的外显子序列与菠菜的同源性达到78%,但内含子序列在进化期间发生了较大分化,甜菜NADH-NR gDNA的内含子相对菠菜要大,两者也不处于同样的位点,甜菜NADH-NR gDNA的内含子靠近5＇端较早出现,每个内含子大小均是菠菜的1.10～1.71倍。本研究首次从甜菜中克隆获得NADH-NR gDNA全长序列,揭示了其序列特征并将其与其他作物进行了比较分析,为进一步利用该基因开展甜菜硝酸盐含量的基因调控研究奠定了基础。     

金鱼Dmrt2基因表达分析

采用荧光定量PCR技术检测了Dmrt2基因的两个亚型Dmrt2a和Dmrt2b在金鱼(Carassius auratus)不同发育时期以及不同组织中的表达情况,用RACE技术克隆得到金鱼Dmrt2a cDNA序列的全长为1 755 bp,5’和3’非编码区长分别为188 bp和67 bp,推测的开放阅读框可编码499个氨基酸的多肽。分子系统进化分析表明金鱼Dmrt2a与其它鱼类Dmrt2a基因聚成一支,与斑马鱼(Daniorerio)、红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)、青鳉(Oryzias latipes)、罗非鱼(Oreochromis Niloticus)Dmrt2a的同源性分别为85%、61%、58%、58%。荧光定量PCR结果揭示,Dmrt2a在精巢中表达量最高,在卵巢中次之,而Dmrt2b在卵巢中表达量最高,在精巢中次之,二者在肾脏、消化道、肝脏、心脏和脑中都有表达,但表达量低;不同发育时期胚胎和仔鱼的Dmrt2a和Dmrt2b表达量变化很大,Dmrt2a在受精后24 h达到最高值,之后表达量降低,而Dmrt2b在孵化后仔鱼中表达量显著增加。     

Cloning of TaCYP707A 1 Gene that Encodes ABA 8′-Hydroxylase in Common Wheat（Triticum aestivum L.）

The plant hormone abscisic acid （ABA） regulates many important physiological and developmental processes in plants. The objective of this study was to clone the ABA 8′-hydroxylase gene in common wheat. In the present study, we used the eDNA sequence of barley HvCYP707A1 gene （GenBank accession no. AB239299） as a probe for BLAST search against the common wheat （Triticum aestivum L.） EST database in GenBank. All wheat ESTs sharing high similarity with the reference gene were subjected to contig assembly. Primers were designed based on the constructed contigs to clone the wheat CYP707A1 gene, designated as TaCYP707A1. The genomic DNA sequence of TaCYPTO7A1 gene comprised five exons and four introns, with a size of 2225 bp. The corresponding cDNA sequence of TaCYP707A1 was 1737 bp, containing an open reading frame （ORF） of 1431 bp, a 42-bp 5′-untranslated region （UTR） and a 264-bp 3′UTR, with 94.9% of identical sequences to HvCYP707A1 gene （AB239299）. The neighbor joining tree indicated that the deduced amino acid sequences of TaCYP707A1 gene was highly similar to those of barley and rice. The TaCYP707A1 gene was located on chromosome 6BL using a set of Chinese Spring nullisomic-tetrasomic lines and ditelosomic line 6BS. These results will be of high importance in understanding of molecular mechanism of ABA catabolism.     

瓯江彩鲤酪氨酸酶基因的克隆与序列分析

瓯江彩鲤(Cyprinus carpio var.color)是分布在我国瓯江流域的一种鲤科鱼类,色彩艳丽,体形优美,深受人们喜爱。瓯江彩鲤有5种基本体色:"全红"、"大花"、"麻花"、"粉玉"和"粉花",是研究鱼类体色遗传的良好材料和理想模型。酪氨酸酶(tyrosinase)是影响黑色素合成的关键酶,其转录的提前终止会导致黑色素无法合成。采用RACE技术从瓯江彩鲤皮肤转录本中克隆5种体色酪氨酸酶基因全序列,并对序列进行分析。发现在瓯江彩鲤的5种体色中,酪氨酸酶基因cDNA序列长度存在差异:"全红"为2 100 bp,"麻花"为2 107 bp,"大花"为2 073 bp,"粉玉"为1 976 bp,"粉花"为2 111 bp;且每种体色都存在两种类型酪氨酸酶基因(TYR-1,TYR-2)的转录。这两种酪氨酸酶基因mRNA所翻译成的氨基酸序列仅在一二级结构上有所差异,而在结构域和三级结构上不存在差异。但酪氨酸酶基因的这些差异是否与瓯江彩鲤体色相关还有待后续的证明。研究亮点:在国内外首次克隆了鲤的酪氨酸酶基因,发现不同体色瓯江彩鲤均转录完整的酪氨酸酶基因,且每种体色都存在两种酪氨酸酶的mRNA转录。揭示了5种体色瓯江彩鲤酪氨酸酶基因的序列差异,对进一步研究该基因与体色的关系提供了依据。     

马鹿生长素Ghrelin全长cDNA的克隆及序列分析

为获得马鹿(Cervus elaphus)Ghrelin全长cDNA序列并进行序列比较和分析,本试验以马鹿皱胃黏膜组织内提取的总RNA为模板,通过RT-PCR、RACE和基因克隆等技术进行克隆。结果表明:获得长度为539bp的马鹿cDNA全序列(GenBank accession no.KX857494),其中包括46bp的5′非编码区(5′UTR),351bp的开放阅读框(ORF),编码116个氨基酸残基的前原Ghrelin(preproghrelin),128bp的3′非编码区(3′UTR)和poly(A)14;Ghrelin的氨基酸同源性分析表明,马鹿Ghrelin cDNA全序列与驯鹿、梅花鹿、山羊、绵羊、牛等物种间的同源性较高,进化树分析与其亲缘关系远近一致。     

受青枯菌诱导表达的马铃薯转录因子类StWRKY8的克隆与表达分析

【目的】从接种青枯菌（Ralstonia solanacearum）的马铃薯中薯3号（Solanum tuberosum）中克隆类StWRKY8部分序列,分析其序列结构特征,研究该基因在感、抗病基因型马铃薯中受诱导的差异表达模式及其不同的组织表达定位。【方法】分别培养抗病基因型马铃薯ED13、感病基因型中薯3号至9-10叶期,以伤根浸菌法接种青枯菌菌株PO41。提取叶片总RNA,反转录为cDNA,使用PCR筛选cDNA差减试剂盒构建消减文库,筛选出384个阳性克隆作为原始SMART cDNA文库,采用5'-RACE法根据SMART-RACE cDNA扩增试剂盒说明克隆全长类StWRKY8。并分别应用生物信息学软件BioEdit、BLAST、MEGA 5.0分析类StWRKY8的基因序列、序列相似性比对以及建立系统进化树。利用ProtParam、ProtScale、SWISS-MODEL、NetPhos2.0 Server、WOLF PSORT、TargetP1.1 Server等在线服务器预测类StWRKY8的理化特性、三级结构、磷酸化位点以及亚细胞定位。提取马铃薯ED13、中薯3号接种青枯菌后的叶片总RNA,采样时间点分别为处理后6 h、12 h、1 d、2 d、3 d、4 d和6 d,运用反转录PCR和荧光定量PCR检测类StWRKY8的表达情况。以类StWRKY特异PCR产物制备地高辛标记探针,取材料茎、叶组织制作石蜡切片,并与标记探针进行原位杂交,定位其组织表达。【结果】获得了类StWRKY8 cDNA部分序列,长563 bp,包括一个完整开放阅读框258 bp,编码85个氨基酸。类StWRKY8属于第二类WRKY,锌指结构类型为C₂H₂,具有一个典型的WRKY保守结构域。其氨基酸序列与茄科（Solanaceae）其他成员具有高度同源性,与马铃薯转录因子StWRKY8相似性高达98%。预测类StWRKY8等电点约为9.1,半衰期大于5.5 h,为水溶性蛋白,其三维结构为非球状分子,含有3个磷酸化位点,亚细胞定位于细胞内。类StWRKY8受青枯菌诱导后表达上调,且在感、抗病基因型马铃薯中表达有差异。类StWRKY8在感病基因型马铃薯接种青枯菌6 h内表达量较低,而在抗病基因型马铃薯接种青枯菌6 h内高强度表达。该基因主要在茎叶维管束系统的韧皮部表达,具有组织特异性。【结论】类StWRKY8具有转录因子的一般结构特征,受青枯菌等病菌的诱导表达,同时受寄主植物固有抗性的影响,在感、抗病基因型中表达模式不同。推测其在植物防御反应中发挥作用并参与机体调控。     

小麦逆境胁迫相关基因TaC2DP1的克隆及表达分析

【目的】克隆与逆境胁迫相关的基因,并对其序列特征、进化关系和表达特性进行分析,探讨该基因在小麦抗逆调控过程中的生物学功能,为进一步解析植物的抗逆机制提供候选基因和理论依据。【方法】以cDNA芯片数据获得的水分胁迫诱导上调表达基因EST序列为探针,对小麦EST数据库进行搜索,筛选与探针同源性在97％以上的EST序列,通过电子克隆结合RT-PCR获得该基因cDNA全长,采用生物信息学软件分析比较克隆基因的保守结构域及序列特征;采用MEGA6.0软件构建该基因的系统进化树;将测序正确的该基因片段通过EcoRⅠ和HindⅢ限制性内切酶酶切连接至原核表达载体pMAL-c2X,重组质粒转化大肠杆菌BL21,经终浓度为0.3 mmol·L^-1 IPTG诱导1-5 h后,用SDS-PAGE分析融合蛋白的表达;采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析该基因在小麦不同组织间的表达差异及其在低温、干旱、高温和ABA处理下的表达模式。【结果】成功获得小麦cDNA全长序列,命名为TaC2DP1。该基因序列全长为1 356 bp,包含一个1 209 bp的开放阅读框（ORF）,5′端非编码区50 bp,3′端非编码区97 bp,编码402个氨基酸,推导编码蛋白质的预测分子量为43.41 kD,等电点为4.30,属于酸性蛋白,BLAST分析表明,该蛋白含有一个与钙离子结合的结构域,称为C2结构域（C2-domain）。多序列比对及进化树分析表明,TaC2DP1与乌拉尔图小麦TuC2亲缘关系最近,二者具有高度的同源性,其编码的氨基酸一致性达到91%;蛋白质结构预测分析显示TaC2DP1无跨膜螺旋和双硫键,亚细胞定位于细胞质中;成功构建了该基因的原核表达载体pMAL-c2X-TaC2DP1,在IPTG诱导下得到90 kD左右的蛋白,与理论值一致。通过实时荧光定量PCR进行TaC2DP1表达分析,显示该基因在小麦的根、茎、叶、幼穗、未成熟籽粒、胚及胚乳中均有表达,其中在幼穗中表达量最高,在花后5 d籽粒中表达量最低。TaC2DP1可被植物激素ABA诱导而上调表达;干旱胁迫过程中,TaC2DP1受胁迫诱导呈稳定上调表达趋势;高温和低温胁迫过程中,TaC2DP1均在胁迫后的0.5 h迅速诱导上调表达,分别为对照的21和17倍。推测该基因可能参与小麦ABA 信号通路中对逆境胁迫的抗性反应。【结论】获得小麦TaC2DP1的全长序列,其编码蛋白含有与钙离子结合的C2结构域;在低温、干旱、高温和ABA逆境胁迫下,TaC2DP1属于依赖于ABA胁迫响应基因调控网络,可能在干旱、低温和热胁迫中发挥重要作用。