玉米逆境胁迫响应基因ZmTPR1的表达和功能分析
曹丽茹1
梁小菡1
马晨晨1
叶飞宇1
庞芸芸2
李伟亚1
张新1
鲁晓民1
1.河南省农业科学院 粮食作物研究所,河南 郑州 450002;神农种业实验室,河南 郑州 4500022.河南省农业科学院 粮食作物研究所,河南 郑州 450002
摘要：在前期干旱-复水处理玉米转录组测序基础上,发现了一个响应干旱胁迫的基因ZmTPR1(Tetratricopeptide repeat 1),对该基因进行生物信息学分析,并探究其在不同组织及逆境胁迫下的表达模式,利用CRISPR-Cas9技术敲除拟南芥中的同源基因AtTPR1,分析干旱胁迫条件下纯合突变体植株的表型和生理生化指标,初步探究该基因的功能,为培育抗旱玉米品种提供基因资源.结果表明,ZmTPR1基因位于玉米的第3号染色体,编码421个氨基酸,具有保守的卷曲螺旋结构域,可能参与玉米对植物激素、干旱等胁迫的响应.ZmTPR1基因在玉米各组织中均表达,在幼茎中的表达量最高;干旱、高温、盐和缺氮胁迫均可诱导ZmTPR1基因的表达,干旱胁迫后表达量上调最明显;干旱胁迫后ZmTPR1基因在抗旱玉米自交系郑36中的表达量均极显著高于敏旱玉米自交系B73.敲除AtTPR1基因后拟南芥抗旱能力下降,Attpr1突变体在干旱胁迫下生长受到严重抑制,叶片萎蔫甚至干死,同时相对含水量、叶绿素含量、净光合速率及过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性极显著降低,丙二醛含量极显著升高.综合来看,ZmTPR1基因参与玉米对多种非生物胁迫的响应过程,并在响应干旱胁迫中发挥着重要的作用.
关键词：玉米四肽重复蛋白非生物胁迫抗旱性表达模式
分类号：S513(禾谷类作物)
资助基金：河南省农业科学院杰出青年科技基金项目(2022JQ02)中央引导地方科技发展资金项目(Z20221343040)神农种业实验室项目(SN01-2022-02)
论文发表日期：2024-01-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 12-21 )
英文信息