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不同耐热三色堇材料HSP70基因克隆及热胁迫下的表达分析

2019-10-21牛杨莉朱小佩杨亚萍葛晓敏杜晓华刘会超

河南农业科学 2019年10期

牛杨莉,朱小佩,杨亚萍,葛晓敏,杜晓华,刘会超

(河南科技学院 园艺园林学院,河南 新乡 453003)

三色堇(Violatricolor),又名蝴蝶花、猫脸花,为堇菜科堇菜属多年生草本观赏花卉,作为重要的花坛花卉,在我国很多城市栽培应用,市场需求量很大。然而三色堇不耐高温,当气温超过30 ℃便不能进行花芽分化,且植株生长不良[1]。因此,高温是影响三色堇推广应用的一个限制因素。

热激蛋白(Heat shock protein,HSP)是细胞受到高温或其他胁迫条件诱导而表达提高的一类功能型蛋白,广泛分布于原核生物和真核生物中,作为分子伴侣协助蛋白质正确折叠,促使其他蛋白质的重新折叠、稳定、组装、胞内运输和降解,增强细胞抵抗胁迫环境的忍耐力,从而提高适应性[2]。其中,HSP70是热激蛋白家族中重要成员,在植物受到热胁迫时,能够被快速诱导并大量表达[3]。拟南芥在热胁迫中过表达HSP70-1基因,证明HSP70能有效提高转基因植株的耐热性[4]。HSP70基因家族成员庞大,目前,发现拟南芥有18个HSP70基因[5],水稻32个[6],芝麻21个[7],大豆61个[8],棉花30个[9],辣椒21个[10]。HSP70基因家族结构高度保守,且分布于细胞核、细胞质、内质网、线粒体和叶绿体等细胞的各个部分。

河南科技学院三色堇资源与育种课题组自2006年开始进行三色堇资源的收集评价工作,通过自交选育、生理指标分析及田间耐热性鉴定,从100多份三色堇材料中筛选出了3份耐高温三色堇材料HAR、DFM-16和DFM-17。在热胁迫下,这些耐热材料的热害指数和细胞膜受损程度都明显低于不耐热材料[11]。前期从耐高温材料HAR中分离到了1个HSP70基因[12]。……

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