低温、外源ABA和Ca^(2+)对小麦返白系质体基因表达的影响

小麦返白系在苗期受到4℃低温35~45d诱导后,表现自心叶白化的现象,已有研究表明白化心叶质体发育异常、类囊体膜结构降解。为了进一步研究返白系中质体基因的表达是否在低温下受到影响,以及细胞对低温的响应与信号传递是否受阻,本研究用半定量RT-PCR的方法,检测持续低温条件下返白系(F)与对照矮变1号(A)苗期44个质体基因表达谱的差异,并分析外源ABA与Ca2+预处理对低温条件下12个质体基因表达的影响。结果显示,持续低温条件下,F与A展开叶与心叶质体基因表达模式显著不同,心叶中有14个质体基因的表达在返白系中持续下调;外源ABA预处理会诱导F多数质体基因表达上调,有5个基因cemA、clpP、petN、psbM和petD在F与A心叶中表现差异,其中psbM的差异最显著;低温条件下,外源CaCl2预处理显著上调F与A展开叶及A心叶质体基因的表达,却抑制了F心叶质体基因的表达。这些结果表明:在低温条件下F与A心叶质体基因的表达模式有显著差异,外源ABA与Ca2+预处理对F与A质体基因表达的影响不同,揭示了两个材料对ABA与Ca2+信号的响应与传递不同。

小麦UROS基因的可变剪接

可变剪接是一种重要的基因表达调控机制,对植物的发育、生理、代谢、信号转导以及外界逆境的响应等多个过程都有调控。为进一步探讨小麦基因的可变剪接机制以及深入研究小麦UROS基因的功能,以返白系、矮变1号和中国春三个普通六倍体小麦品种为材料,克隆了尿卟啉原Ⅲ合成酶基因(UROS)的gDNA和cDNA序列,并利用生物信息学技术研究了小麦叶片中UROS基因的可变剪接方式。结果表明,根据在线小麦基因组数据库,将克隆到的UROS基因组DNA序列分别定位在4BL和4DL两个基因位点,命名为UROS-4B和UROS-4D。从三个品种中克隆得到大约50个不同的UROS基因cDNA序列,通过在线预测和与基因组序列比对,发现UROS基因存在可变剪接,并鉴定出两个UROS基因位点各有一个标准剪接转录本和两个非标准剪接转录本。可变剪接方式以内含子保留为主,还有可变的供体剪接位点和可变的受体剪接位点,品种间的剪接方式不完全相同。由不同转录本预测编码的多肽氨基酸序列也存在差异,两个基因位点选取的六个转录本所编码的多肽有12个氨基酸位点的变异。