寒地冬小麦膨胀素基因TaEXPB12同源基因的克隆及功能分析
2021-01-08冯珊珊徐永清赵梓颐李凤兰胡宝忠
冯珊珊,徐永清,赵梓颐,李凤兰,胡宝忠
(东北农业大学 生命科学学院,黑龙江 哈尔滨 150038)
小麦(TriticumaestivumL.)作为重要的谷类作物,其产量对人类的生活具有重大影响。由于严峻的低温环境,冬小麦在东北地区的种植受到严重制约。东农冬麦2号是能在这种严寒条件下生存的冬小麦品种,发达的根系是其能够安全越冬的决定性因素之一,因此,研究其根系生长发育机制对扩大冬小麦在寒地的种植面积具有重要的意义。
膨胀素(Expansin)是一类具有非水解活性的扩展蛋白[1],在植物的整个生长发育过程中均具有重要作用。膨胀素在植物中包括EXPA、EXPB、EXLA和EXLB 4个亚家族[2]。EXPA和EXPB家族的许多基因都已被证实对植物根系的生长发育具有重要影响。Gahoonia等[3]研究发现HvEXPB1在大麦根中特异性表达,并且直接参与大麦根毛的根原基形成与根毛的伸长。He等[4]发现HvEXPB7基因对大麦根毛的生长具有促进作用。Guo等[5]发现在大豆中,GmEXPB2基因与根毛的伸长有关。Cho等[6]发现OsEXPB3基因和OsEXPB2基因对水稻根系的发育具有重要作用。Zou等[7]发现OsEXPB2基因的表达对水稻根毛的形成及发育具有重要的调控作用,而且当OsEXPB2基因沉默时,会影响侧根的生成。Han等[8]发现在氧化胁迫下,过表达TaEXPB23基因的转基因拟南芥表现出比野生型有更高的鲜质量和更长的初生根。Li等[9]也证明过表达TaEXPB23基因可促进根系生长并使根系鲜质量增加。Lü等[10]发现玫瑰膨胀素基因RhEXPA4的过表达会提高转基因拟南芥植株侧根的数量。Lee等[11]发现敲除拟南芥中的AtEXPA17基因后,植株侧根的形成会减少,而拟南芥过表达该基因会促进植株侧根的形成。……
