小麦质膜蛋白基因TaPM19-1的克隆及其对非生物胁迫的响应

【目的】分析小麦质膜蛋白基因TaPM19-1的特征及其对非生物胁迫的响应，并探讨其在小麦抗逆调控过程中的生物学功能。【方法】利用RACE技术克隆了该基因cDNA全长，采用生物信息学方法分析克隆基因编码蛋白的特性，并通过半定量RT-PCR分析该基因在非生物胁迫条件下的表达特性。【结果】TaPM19-1的cDNA全长1 090 bp，无内含子，编码蛋白包含182个氨基酸，分子量为19.02 kD，包含有典型的AWPM19保守域；依据氨基酸序列将来源于不同植物的16个AWPM19类蛋白分为3组，TaPM19-1与2个来源于大麦及1个二穗短柄草的AWPM19类蛋白亲源关系最近，同属于第三组。高级结构分析显示，TaPM19-1可形成4个由α-螺旋组成的跨膜域，N端位于膜内，包含由27个氨基酸组成的信号肽，C端近40个氨基酸位于膜内。表达分析显示，TaPM19-1除在发育后期的种子中有较高水平表达外，其它组织中未检测到表达；在所检测的2个小麦品种根系中，TaPM19-1的表达受ABA诱导，但在叶片中的表达量极低；水分胁迫条件下，该基因在根系和叶片中均呈现较强的诱导表达特性；在高盐和高温胁迫条件下，该基因在洛旱2号小麦中均可诱导表达，而在中国春小麦中未检测到该基因表达；在低温胁迫条件下，未检测到TaPM19-1的表达。【结论】获得了小麦质膜蛋白基因TaPM19-1的cDNA全长，其编码蛋白可形成典型的跨膜结构特征；该基因受植物激素ABA的诱导，在洛旱2号中也可被干旱、高盐和高温胁迫诱导，但在中国春中对高盐和高温胁迫无响应。推测TaPM19-1在洛旱2号和中国春中存在不同的转录调控机制。

Cloning of a Plasma Membrane Protein Gene TaPM19-1 and Its Response to Abiotic Stresses in Wheat