小麦SAPs家族分析及TaSAP1;1耐盐和低磷胁迫功能研究

胁迫相关蛋白(SAPs,stress-associated proteins)在植株应答非生物逆境中扮演重要角色,但对小麦中该家族基因信息及成员的功能了解尚少。本研究对小麦SAP家族基因鉴定得到62个成员,并结合系统进化、基因结构和蛋白基序组成进行了分析。应用qRT-PCR研究前期发现的该家族低磷胁迫应答成员TaSAP1;1的表达特征,结果表明其表达量在两种胁迫后均显著增加。该基因存在生物多样性,亚细胞定位分析发现TaSAP1;1定位于细胞核。构建表达载体并转化烟草,获得过表达转基因系(OE,overexpression lines),结合表型特征和植株鲜重、叶面积以及叶绿素含量等参数分析发现,过表达该基因不仅提高了植株耐盐性,还增强了对低磷胁迫的抵御。其中过表达株系较野生型耐盐性和耐低磷能力增加可能分别与部分ABA信号途径基因NtSAPKs表达量增加引起的气孔关闭速度加快和部分磷转运蛋白(PTs,Phosphate transporters)基因的上调表达有关。此外,酵母双杂交技术分析发现TaSAP1;1与小麦转氨酶TaAMTR存在的相互作用可能也参与了该基因抵御胁迫的功能。研究结果丰富了对小麦SAP基因家族的认识,也对其成员参与非生物胁迫的功能有了新理解,为作物综合抗逆遗传改良提供了理论依据。