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脱水素(dehydrins,Dhns)是属于LEA-Ⅱ蛋白家族,分子质量范围为9～200kD,广泛存在于高等植物中的干旱诱导蛋白,在种子成熟的脱水耐受过程中发挥重要作用。在当植物组织处于干旱、盐等逆境情况下或种子成熟时,脱水素就会大量积累。脱水蛋白是植物对干旱胁迫的一种适应性的保护反应。脱水蛋白结构特征决定了其在保护细胞生物膜和蛋白质结构的完整性和稳定性方面具有重要作用。本研究以郑引1#小麦为材料,根据本实验室已得到的脱水素基因序列,设计引物Fw1/Aw2,进行小麦脱水素基因wzy2 cDNA全长序列的克隆,并转化到真核生物酵母中表达,揭示小麦类脱水素基因表达与其抗逆性的关系,进而为这类基因在逆境胁迫下的调控机制及其诱导转录因子等深入研究奠定基础。通过以上研究,取得以下主要结果:1.从郑引1#小麦中获得脱水素基因wzy2 cDNA全长序列,该基因全长为819bp,其含有1个459bp开放阅读框(ORF),编码152个氨基酸,其编码的蛋白具有类脱水素结构典型特征(K片断),由1个Y片段、1个S片段和2个K片段组成,属于YSK2型类脱水素。2.利用生物信息学软件对小麦脱水素基因wzy2编码的蛋白序列进行分析,可知该蛋白是一种中性蛋白质,分子量为15.5kDa,等电点pI为7.17;该蛋白缺少半胱氨酸(Cys)和色氨酸(Trp),富含甘氨酸(Gly)、苏氨酸(Thr)、赖氨酸(Lys)、谷氨酰胺(Gln)和组氨酸(His)等亲水性极性氨基酸;二级结构预测结果表明:该编码蛋白存在跨膜域,可能是脱水素K片段形成的兼亲性α-螺旋与部分蛋白质及膜脂结合,束缚细胞中游离水,稳定细胞膜结构。3.通过载体构建、电转化及筛选(依次为:His+、G418)鉴定获得了含有wzy2的毕赤酵母GS115阳性重组菌;用甲醇诱导表达后进行SDS-PAGE、Western blotting鉴定,进一步证实了该基因已成功转入毕赤酵母GS115中,并获得了高效特异分泌表达。4.对转wzy2基因的毕赤酵母GS115重组子分别进行耐旱性及冰冻耐受性分析,当NaCl高于0.8mol/L,山梨醇高于1.6mol/L时,wzy2基因能显著提高转基因酵母在盐和干旱胁迫条件下的生长情况,而在低温胁迫条件下,转wzy2的酵母细胞存活率为37.83%±9.26%,转空载体pPIC9K的酵母细胞存活率为32.85%±6.33%,二者细胞存活率差异性不显著。进一步证明了YnSK2型脱水素可被干旱胁迫诱导,而不被低温诱导。