冬小麦TaIPT9A基因的克隆及抗寒功能分析

摘要

细胞分裂素(CKs)在植物生长发育和逆境应答中发挥重要的调控作用,异戊烯基转移酶(IPTs)是CKs生物合成的重要限速酶。为了探究小麦IPT编码基因在植物低温胁迫应答中的作用,从强抗寒冬小麦品种东农冬麦1号(Dn1)分蘖节中克隆了TaIPT9A基因(TraesCS7A02G560300),对其进行生物信息学分析、低温下启动子活性分析,并采用农杆菌介导法将其转入水稻冷敏感品种龙粳11中,对创建的含有TaIPT9A的株系的抗寒功能进行初步分析。结果表明,TaIPT9A基因的CDS为1 362 bp,编码453个氨基酸;小麦与粗山羊草IPT蛋白亲缘关系最近;TaIPT9A启动子区含有响应低温、光、ABA、MeJA等顺式作用元件,TaIPT9A启动子活性受低温诱导。与野生型相比,过表达TaIPT9A基因水稻的叶片在低温胁迫下更翠绿、生长状态更好;叶片的脯氨酸(Pro)含量、过氧化氢酶(CAT)活性、抗氧化酶相关基因(OsCATC、OsSOD1、OsSOD2和OsAPX1)及抗寒相关基因(OsCATC、OsDREB1A)的表达量显著提高。这说明TaIPT9A基因增强了水稻幼苗的抗寒性。

关键词

冬小麦 / TaIPT9A / 基因克隆 / 抗寒