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小麥TaLEA3基因家族的全基因組鑒定及其響應(yīng)赤霉病的表達(dá)模式分析
關(guān)鍵詞：小麥 lea3 基因家族 赤霉病 表達(dá)譜
摘要：胚胎晚期豐富(late embryogenesis abundant,LEA)蛋白是高等植物胚胎發(fā)育后期種子中大量積累的一類蛋白質(zhì),在植物逆境脅迫方面具有重要作用。其中第三組的LEA蛋白(LEA3)是該類蛋白家族的主要成員,因其在植物抗旱耐鹽性方面的卓越表現(xiàn)而被廣泛研究。在前期研究中,通過高通量蛋白質(zhì)組學(xué)的方法,在禾谷鐮刀菌接種的小麥穗軸中篩選到1個與抗病相關(guān)的差異積累蛋白Wrab17(LEA3基因家族)。為了揭示小麥中TaLEA3基因家族的序列特征及其對生物脅迫的響應(yīng)機制,采用生物信息學(xué)方法對該基因家族進(jìn)行了系統(tǒng)研究。結(jié)果表明,在小麥全基因組中共鑒定到26個TaLEA3基因,命名為TaG3LEA-1~TaG3LEA-26,分布于小麥的9條染色體上。串聯(lián)重復(fù)和片段復(fù)制是該基因家族擴張的主要方式;MEME分析表明該家族成員含有motif 2或motif 5,是LEA3家族的典型特征。通過基因表達(dá)分析和qRT-PCR驗證,發(fā)現(xiàn)TaG3LEA-25在干旱和高溫脅迫下均高表達(dá),并且在不同赤霉病抗感材料間存在顯著差異,推測其可能參與了小麥赤霉病抗性調(diào)控。研究結(jié)果為闡明小麥TaLEA3家族基因的進(jìn)化關(guān)系提供了有價值的信息,并且為進(jìn)一步探究其功能機制奠定了理論基礎(chǔ)。
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