小麦 DA1基因家族成员的鉴定及其表达谱分析
2022-08-09宫盼盼宋成祥许书豪茆海亮
宫盼盼,陈 浩,宋成祥,许书豪,张 杏,茆海亮
(华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室/华中农业大学植物科学技术学院,湖北武汉 430070)
编码泛素受体的DA1基因不仅在调节籽粒大小方面发挥着重要作用,而且在植物生长发育和逆境胁迫中也发挥着举足轻重的作用[1-4]。DA1基因家族已在多种作物中均有报道,如在油菜(Brassicanapus)中鉴定到了4个DA1基因[5],在大豆(Glycinemax)中鉴定到了11个DA1基因[3],在玉米(Zeamays)中鉴定到了6个DA1基因[6],在水稻(Oryzasativa)中鉴定到了4个DA1基因[7],在棉花(Gossypiumssp.)中鉴定到了21个DA1基因[8]。DA1基因首先在拟南芥(Arabidopsisthaliana)中被发现,当拟南芥AtDA1氨基酸序列第358位点上的精氨酸突变为赖氨酸(DA1R358K)时,种子、花、叶片、长角果等组织或器官的表型性状变化较大,另外,脱落酸(ABA)可促进AtDA1基因的表达,从而正向调节种子的大小[9]。研究发现,编码环状的E3泛素连接酶DA2可以与DA1蛋白结合,从而影响籽粒的大小,而控制水稻粒重和粒宽的E3泛素连接酶GW2与DA2蛋白同源,发挥着相似的功能和作用[10-11]。在拟南芥中有7个DA1相关基因(DA1-related,DAR),它们与DA1基因序列相似性较高,分别定点突变DA1和DAR1时,种子的大小没有发现明显的差异,但同时突变则使种子显著变大,说明二者有功能冗余[2,9];也有研究发现,DAR2基因可调节生长素的运输,且能影响根分生组织的大小[12-13],在种子发芽和叶片转绿过程中也能提高拟南芥根系对盐胁迫的耐受性[14]。
目前在小麦中已对TaDA1基因在籽粒大小方面进行了功能验证[15],但还未对DA1基因家族进行全面系统的鉴定分类和功能研究。本研究在……
