小麦AQPs蛋白TaPIP1基因cDNA克隆及其表达分析

为探索小麦水通道蛋白在氮素处理过程中的生物学功能,以0.1%尿素处理6.0 h的周麦19幼根为材料,利用RT-PCR方法克隆了小麦PIPs类型的水通道蛋白基因TaPIP1,并分析了该基因的组织表达特性及其在尿素处理过程中的表达特征。TaPIP1全长1 062 bp,包括61 bp的5′非翻译区,128 bp的3′非翻译区和一个长度为873 bp、编码290个氨基酸的开放阅读框。序列分析表明,TaPIP1基因与已知小麦(GQ45

麦类作物学报

2 1, 0 1:- 0 0 3 ( ) 15

J u n lo i c a o s o r a fTrt e e Cr p i

小麦 A s白 T P P1基因 c NA克隆及其表达分析 QP蛋 aI D牛洪斌，吕军朋，邓德芝，晓东，巧云，翔，江萍，永春，钧景李王任李尹(河南农业大学，国家小麦工程技术研究中心，南郑州 4 0 0 )河 5 0 2

摘

要：为探索小麦水通道蛋白在氮素处理过程中的生物学功能， 0 1尿素处理 6 0h的周麦 1以 . . 9幼根为PI 1并分析了该基因的组织表达特性及其 P,

材料，用 R— C方法克隆了小麦 P P类型的水通道蛋白基因利 TP R Is

在尿素处理过程中的表达特征。 T Pj 1全长 1 6 p包括 6 p的 5非翻译区， 2 p的 3非翻译区和一个长 P 2b, 0 1b 1 8b 度为 8 3 b、码 2 0个氨基酸的开放阅读框。序列分析表明， PI 1基因与已知小麦 ( 4 2 8和 7 p编 9 P GQ 5 3 4AAM 0 3 8、麦 ( 06)大 BAA2 7 6, 3 4 CAA5 2 3和 BAA2 7 5)水稻 ( AA2 0 6 43 34、 B 4 1 )和玉米 ( AAK2 7 4, 65 ACG3 6 9 99,

A G 7 8, AA5 9 5和 AAK2 7 6等单子叶植物来源的同类基因同源性较高，似性为 8 . ~ 9 .。半 C 3 1 3C 75 65)相 59 93

定量 R—C T P R表达谱分析显示， PI P1在抽穗期小麦的根、和旗叶中均能表达。氮素处理下该基因表达分析茎结果显示， a P T PI 1在萌发期小麦根系中的表达受尿素的诱导。 关键词：小麦； PJ;因克隆；达模式 P1基表中图分类号：5 2 1￥ 3￥ 1.; 30文献标识码： A文章编号：0 91 4 (0 0 0—0 10 1 0 0 12 1 )10 0—5

Cl n ng o a P1 c o i f T PI DNA r m h a n t p e so f o W e t a d I s Ex r s i nNI Ho gbn,L u - e g U n - i V J n p n,DENG -h,J NG Xio d n Dez i I a - o g,L a -u IQioy n,W ANG a g

Xln,REN Ja gp n,LIYo gc u,YI u in - ig n -h n NJ n( t n lEn i e rn s a c n e o he t Na i a g n e i g Re e r h Ce t r f r W o a,Co l g fAg o o l e o r n my,H e a e n n Agrc lu a iu t r lUn v r iy,Z e g h u 4 0 0,Ch na i e st h n zo 5 0 2 i )

Ab t a t n o d r t t d h u c i n o q a o i r t i s ( t r c a n l p o e n ) u d r u e r a— s r c:I r e o s u y t e f n t fa u p rn p o en wa e h n e s r t i s n e r a t e t o

me t nW h a, edig fwh a c l v r” h u i 9 rae t ras lt n ( . )weep e n e t se l ao e t ut a Z o ma 1”te tdwi u e oui i n i h o 01 r r—p r da daPI y￣ e e a e n Pst l g n e PJ sco e y RT— CR。a d ise p e so at r ssu id va P1 wa ln d b P n t x r s in p te n wa t de is miq a iy RT— e— u ntt PCR. TaPI s 1 62 bp i u ll n h,i l d ng 5 P1 wa 0 n f l e gt nc u i un r nsa e e on o 1 p,3 t a l t d r gi f 6 b

u ta sae e in o 2 p,a d a p n r a i g fa n r n ltd r go, 1 8 h f n n o e e dn r me( ORF)e c dn 9 mio a i.Ho lg — n o ig 2 0 a n cd mo o y an lsss o d t a h e u e mio a i e u n e o“ P1 s a e 5 ~ 9 . ay i h we h tt e d d c d a n cd s q e c f T PJ h r d 8 .9 93 ie tt t d n i wih y

a u p rn r m n c t ld n,s c swh a Trtc m etv m,GQ4 2 8 n q a o i sfo m9 o o y e o u h 8 e t(

iiu a si u 5 3 4 a d AAM O 3 8,b re 0 6 ) a ly

( r e m u g t,B Ho d u v l a e AA2 7 6,CAA5 2 3 a dBAA2 7 5,rc Orz a i a,BAA2 0 6 n ie 34 4 3 n 3 4 ) ie( i as tv 4 1 )a d maz( ama s Ze y,AAK2 7 4,ACG3 6 9,ACG3 1 3 AA5 9 5 a d AAK2 7 6 .S mi u n iyRT— C a 65 99 7 8,C 7 5 n 65 ) e— a t q t P R一

￣ !s h we h t h Pj 1Wa x rse nros tmsa df g l v s h x rsin poin a￣i s o dt a te s P S pe sdi o t,se n l e e.T ee p es rfig e a a o l as, h we h t a P1e pes ni w e t o t su—e uae yue rame t !0s o dt￣ T PI x rsi n h a roswa prg ltdb ratet n., o Ke r s ywo d:W h a;Ta尸1lGe eco i g et PI n l nn;Ex r si n p te n p e so a tr

Aq a o is A s是一类分子量在 2~ 3 u p r ( QP ) n 4 4

( I s] S P )。。其中， I s又分为 P P PP I I和 P P I 2两个

k D之间，负责转运水分子和中性代谢分子穿过生物膜的水通道蛋白E,在于各种生物膜上。AQP l存 i s家族成员庞大，根据序列相似性的差异分为质膜偶联的内在性蛋白 ( I s,泡膜内在蛋白 ( I s, PP )液 T P )类结瘤素 2 6内在蛋白 ( P )碱性小内在蛋白 NI s和

亚家族，两个亚族成员的区别主要在于 P P这 I 1亚族成员具有较短的 N端和较长的 C端[, i 2亚 4 PP]族的通道活性更高 l。 AQP广泛参与植物的多种 5] s

发育进程，包括细胞延伸、官移动和延长，器以及水分和中性分子的运输等]。例如，拟南芥中降低在

收稿日期：0 90 l 20—81修回日期：0 91 7 2 0—0 1基金项目；家自然科学基金项目(0 7 8 7;南省科技攻关项目(0 03 2。国 3 3

0 7 )河 3 20 0 )作者简介：牛洪斌 ( 90 )男，士，要从事作物品质与抗逆性的分子改良研究。E ma: e o b z@ yl, cr n 17一，博主 i nwh b yz a o on l 3o通讯作者：尹钧 (9 7 )男，授，士生导师， 15一，教博主要从事作物生理与生物技术研究。 Ema:yx x aQ . i jmz@y b o∞m、n l e。

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