普通小麦及其野生种中精氨酸酶编码基因的克隆和分子鉴定

王静佘茂云王新敏殷桂香王珂杜丽璞叶兴国 · 2017

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小麦

会议名称：

第八届全国小麦基因组学及分子育种大会

会议时间：

2017-08-07 00:00:01

会议地点：

中国河北石家庄

摘要：

精氨酸酶通过分解精氨酸产生乌氨酸及尿素而参与植物氮再利用过程。然而,小麦精氨酸酶编码基因的研究报道较少。本研究从普通小麦及其野生种中克隆了精氨酸酶基因。Southern杂交表明其在普通小麦中存在3个等位基因,利用四倍体Longdon与中国春D基因组代换系,成功将其定位到染色体第二同源群短臂上,分别命名为TaARG-2AS、TaARG-2BS及TaARG-2DS。序列分析表明,TaARG-2AS基因存在框内终止子。组织表达分析表明,TaARG-2BS基因在茎秆及叶鞘中具有较高表达,而TaARG-2DS基因则在叶中具有较高表达。进一步对不同发育阶段表达分析表明,TaARG-2BS和TaARG-2DS具有相似的表达趋势,且在孕穗和灌浆期具有较高表达。生物与非生物胁迫条件下叶片中TaARG-2BS和TaARG-2DS表达分析表明,TaARG-2BS受到高盐及早胁迫诱导表达,而TaARG-2DS则仅受到旱胁迫诱导,且二者对低温诱导表达不明显。在白粉病抗性品种Pn-97033中,二者具有相似的表达趋势,但在感性品种Wan7107中,接种白粉菌72小时后,TaARG-2BS具有明显的上调表达,而TaARG-2DS无明显诱导表达趋势。本研究结果对小麦精氨酸酶分子结构、系统发育关系和基因家族的功能分歧提供了新的思路。