小麦TaGSK5基因的克隆与表达分析
2021-02-24张令慧张沛沛刘媛陈涛王彩香程宏波杨德龙
张令慧,张沛沛,刘媛,陈涛,王彩香,程宏波,杨德龙
(1.甘肃省干旱生境作物学省部共建国家重点实验室培育基地,甘肃 兰州 730070;2.甘肃农业大学生命科学技术学院,甘肃 兰州 730070)
小麦(Triticumaestivum)是我国四大主粮作物之一,主要分布在北方雨养农业区.随着全球气候的变化,淡水资源日益匮乏,土壤盐渍化加剧,小麦在发育时期更易遭受干旱、低温、干热风、盐渍化等非生物胁迫,致使小麦生长发育异常,产量和品质显著下降[1].为应对各种非生物胁迫的危害,小麦在长期的进化过程中形成了一系列的生理生化调控机制[2-4].许多基因在小麦非生物逆境胁迫应答中发挥着重要的作用[5-6].因此,深入发掘优异的抗逆基因,解析其生物学功能,对小麦抗逆分子遗传改良具有重要意义.
糖原合成激酶(glycogen synthase kinase 3/shaggy like kinase,GSKs)是一类保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族[7],在响应植物非生物胁迫和参与植物生长发育调控方面起重要作用.近几年,GSKs基因相继在拟南芥(Arabidopsisthaliana)[8]、苜蓿(Medicagosativa)[9]、棉花(Gossypiumspp.)[10]和水稻(Oryzasativa)[11]中被发现与克隆.研究发现,GSK家族成员蛋白的激酶结构域高度保守的[12],在水稻和拟南芥GSK-like激酶结构域的结构相似性达75%[13].GSKs能够磷酸化多个下游底物来发挥生物学功能[14].BR信号通路的GSK3的同系物BIN2是通过磷酸化和去磷酸化控制BR信号传导下游的转录因子BRZ1和BES1/BZR2来阻止信号转导,通过负向调节作用进而诱导其他生化反应[15],而拟南芥ASKa是通过激活Glu-6-磷酸脱氢酶(G6PD)来调节应激耐受性[16].植物中的GSKs是一个多基因家族[17],在拟南芥中已经鉴……
