【摘 要】
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植物水孔蛋白是存在于细胞质膜或者液泡膜上的通透水分的通道蛋白.虽然目前已分离出多种水孔蛋白基因,但其研究主要集中在根中.本研究在芯片分析数据的基础上,从六倍体小
【机 构】
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中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心,石家庄050021
【出 处】
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第六届全国小麦基因组学及分子育种大会
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植物水孔蛋白是存在于细胞质膜或者液泡膜上的通透水分的通道蛋白.虽然目前已分离出多种水孔蛋白基因,但其研究主要集中在根中.本研究在芯片分析数据的基础上,从六倍体小麦中克隆水孔蛋白基因TaPIP1位于染色体A、B、D组的全长cDNA序列(TaPIP1-A、TaPIP1-B和TaPIP1-D)、基因组序列及启动子序列.后期的功能研究主要针对TaPIP1-A展开.组织表达分析结果表明,TaPIP1-A基因在小麦地上部表达较高,在根的表达量很低.进一步研究发现TaPIP1-A在叶中的表达受PEG6000、NaCl、ABA和H2O2胁迫诱导,在根中则不能被诱导,暗示此基因主要在地上部发挥作用.亚细胞定位及转拟南芥检测结果均表明TaPIP1-A蛋白主要定位在细胞质膜上.在拟南芥中过表达TaPIP1-A能够提高多个信号通路中关键基因的表达：ABA通路中的AtABI2和AtABA1；SOS通路中的AtSOS1、AtSOS2和AtSOS3；CDPK通路中的A tCDPK1和AtCDPK2；以及MAPK通路中的AtMEKK1和AtMKK2基因,进而增强转基因株系对盐和干旱胁迫的耐受性.相应的,TaPIP1-A在小麦中的缺失突变造成了小麦对盐和干旱的敏感性的提高.田间试验结果显示,干旱处理条件下,小麦TaPIP1-A缺失突变体的籽粒长宽均显著减小,从而引起单株产量和千粒重的降低,导致小麦产量的降低.BiFC等试验证实TaPIP1-A能够和TaPIP2直接相互作用来发挥功能.
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