《植物生理学报》 2020, 56(4): 886-894

小麦F-box/LRR类基因TaFBL14的抗逆相关表达模式及互作蛋白鉴定

魏春茹², 孟钰玉², 范润侨², 李虎滢², 赵伟全³, 于秀梅^1,2,3,*, 康振生^1,*, 刘大群^3,*

¹旱区作物逆境生物学国家重点实验室, 西北农林科技大学植物保护学院, 陕西杨凌712100; ²河北省植物生理与分子病理学重点实验室, 河北农业大学生命科学学院, 河北保定071001; ³河北省农作物病虫害生物防治技术创新中心, 河北保定071001

通信作者：于秀梅；E-mail: 于秀梅(yuxiumeizy@126.com)、康振生 (kangzs@nwsuaf.edu.cn)、刘大群(liudaqun@caas.cn)

摘　要：

F-box家族是植物中最大的蛋白质家族之一, 广泛参与植物生长发育、自交不亲和、衰老、生物/非生物胁迫等多个生物学过程。拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)等模式植物中F-box家族的研究开展较早, 认识比较全面, 但对重要的粮食作物小麦(Triticum aestivum)中F-box家族的报道还比较少。为了解F-box家族成员在小麦中响应生物/非生物逆境的情况及具体作用机制, 以本实验室前期获得的F-box基因TaFBL14为研究对象, 探讨了该基因在3种激素和3种非生物逆境处理下的表达模式。实时定量PCR (qRT-PCR)结果表明, 水杨酸(SA)、脱落酸(ABA)、茉莉酸甲酯(MeJA)三种激素以及氯化钠(NaCl)、过氧化氢(H₂O₂)、聚乙二醇6000 (PEG6000)三种逆境胁迫处理后, TaFBL14基因均呈现先升高后降低的表达趋势。经三种激素处理后,TaFBL14的表达峰值均为处理后12 h, 相对于SA和ABA两种激素处理, MeJA处理可诱导TaFBL14更高的表达水平; 在三种逆境胁迫下, 相对于H₂O₂和PEG6000处理, NaCl可诱导TaFBL14更高的表达水平, 且峰值出现在处理后6 h。本研究构建了酵母载体pGBKT7-TaFBL14, 并以之为诱饵筛选了非亲和叶锈菌(Puccinia triticina) 05-19-43②侵染的小麦TcLr15叶片的酵母cDNA文库; 钓取了11类可能与TaFBL14互作的靶蛋白; 进一步的回转验证及β-半乳糖苷酶检测结果表明, TaFBL14与TaChitinase 2 (TaChi 2)存在相互作用。研究结果拓宽了对小麦中富含亮氨酸(LRR)类F-box基因功能的认识, 拟为深入解析小麦中F-box/LRR基因的功能及代谢网络提供参考。

关键词： 小麦; F-box/LRR; TaFBL14; 表达模式; 蛋白互作

收稿：2020-02-17   修定：2020-03-06

资助：河北省高等学校科学技术研究项目(ZD2019086)、旱区作物逆境生物学国家重点实验室开放课题基金(CSBAAKF-2018008)、国家自然科学基金(31301649)和高等学校博士学科点专项科研基金(20121302120010)。