赵 佩 腾丽杰 王 轲 杜丽璞 任 贤 佘茂云 叶兴国,*



小麦TaVIP1家族基因克隆、分子特性及功能分析

赵 佩1,**腾丽杰2,**王 轲1杜丽璞1任 贤2佘茂云3,*叶兴国1,*

1中国农业科学院作物科学研究所/ 国家农作物基因资源与基因改良重大科学工程, 北京100081;2北方民族大学生物科学与工程学院, 宁夏银川750002;3安徽省农业科学院作物研究所, 安徽合肥 230031

植物VIP1蛋白(VirE2 interacting protein 1)与农杆菌侵染植物后T-DNA在细胞内的转运有关, 影响植物转化效率, 但还未见有关小麦中基因研究的报道。本研究利用技术从普通小麦中克隆了家族基因, 该家族基因全部由4个外显子构成, 编码产物相似性高, 与拟南芥AtVIP1蛋白质序列相似性仅为50.7%~51.4%。Southern杂交结果表明,基因在小麦基因组中存在3个拷贝。根据小麦3个基因的差异序列设计特异引物, 以四倍体小麦Langdon与中国春D组染色体代换系为材料进行PCR检测, 结合生物信息学分析, 将小麦3个基因分别定位在4AL、4BS和4DS染色体上。亚细胞定位分析表明, TaVIP1蛋白分布于细胞膜、细胞质和细胞核中。农杆菌转化烟草, 过表达基因降低了烟草转化效率。小麦基因编码的氨基酸序列与拟南芥基因及烟草基因编码的氨基酸序列相似性很低, 这可能是小麦农杆菌转化效率低的原因之一。

小麦;; 烟草; 农杆菌转化

相比传统杂交育种, 农杆菌介导的基因工程育种具有育种目标明确、育种周期短、成本低等优势。转基因技术已逐步成为玉米、大豆等作物的重要育种手段之一, 然而在小麦上极低的转化效率限制了该技术的应用, 亟待鉴定、挖掘与小麦转化效率相关的基因或蛋白, 利用基因工程手段提高小麦转化效率, 促进小麦转基因技术开展[1-5]。……