小麦中一个PDR型ABC转运蛋白基因的克隆和特征分析  

Characterization of a PDR type ABC transporter gene from wheat (Triticum aestivum L.)

作　　者：尚毅[1,2] 肖进[1] 马璐琳[1] 王海燕[1] 亓增军[1] 陈佩度[1] 刘大钧[1] 王秀娥[1] 

机构地区：[1]南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室,细胞遗传研究所,南京210095 [2]浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所,杭州310021

出　　处：《科学通报》2009年第17期2500-2507,共8页Chinese Science Bulletin

基　　金：国家自然科学基金(批准号:30330380);高等学校创新引智计划(批准号:B08025);国家高技术研究发展计划(编号:2006AA10Z1F6);江苏省自然科学基金重点项目(批准号:BK2006720);国家转基因生物新品种培育科技重大专项(编号:2009ZX08002-001B);美国McKnight基金CCRP资助项目

摘　　要：脱氧血腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)在小麦赤霉病发病过程中起重要作用,是一种毒性因子.禾谷镰刀菌的侵染能力依赖于其产生DON的能力,抗病品种能显著降低病穗组织中DON的含量.本研究利用Affymetrix小麦基因组芯片,对抗赤霉病小麦品种望水白经DON诱导后的穗组织基因表达特点进行了分析,结果发现,一个编码PDR型转运蛋白的EST受DON诱导后上调表达45倍.根据该EST设计引物筛选小麦基因组TAC文库,得到一个包含该基因的TAC单克隆.利用染色体walking对该单克隆测序,用Softberry软件进行基因预测,根据预测基因的5′和3′非翻译区设计引物,从DON诱导的小麦望水白穗组织cDNA中克隆出该转运蛋白基因.该基因组全长7377bp,包含19个外显子,CDS长度为4308bp,编码长1435aa且分子量161kD的蛋白.蛋白序列比对表明,该基因属于PDR蛋白家族,命名为TaPDR1(Triticum asetivum Pleiotropic Drug Resistance).利用一套中国春缺体-四体系将TaPDR1基因定位在小麦5A染色体上.半定量RT-PCR表明,TaPDR1在望水白穗中受DON和禾谷镰刀菌诱导表达,表明其参与了植物抗病防御反应.该基因在望水白感病突变体中低水平表达,进一步证明TaPDR1与赤霉病抗性有关.TaPDR1的表达不受与生物胁迫相关的激素(JA和SA)和非生物胁迫因子(热、冷、伤害和NaCl)的诱导,但受到Al3+和游离Ca2+的诱导表达,推测[Ca2+]i介导了TaPDR1的表达信号.

关 键 词：普通小麦 脱氧血腐镰刀菌烯醇(DON) ABC转运蛋白 PDR 

分 类 号：S512.1[农业科学—作物学]