【摘 要】
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小麦是全球最重要的粮食作物,干旱、盐以及重金属胁迫是使其生长和产量受到严重影响的制约因素。水通道蛋白(AQP)选择性控制水和其他小分子通过细胞膜的流动,对于植物的一些生
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小麦是全球最重要的粮食作物,干旱、盐以及重金属胁迫是使其生长和产量受到严重影响的制约因素。水通道蛋白(AQP)选择性控制水和其他小分子通过细胞膜的流动,对于植物的一些生理过程(包括非生物胁迫反应)至关重要。金属耐性蛋白(MTP)通过吸收和流出胞质溶胶中的金属来维持植物体内的金属稳态。在这项试验中,通过多种生物信息学方法鉴定并分析了127个非冗余的小麦水通道蛋白基因(TaAQP)及其4个可变剪接变体,和小麦基因组中的47个TaMTP基因。TaAQP主要分为PIP、TIP、NIP和SIP四个亚家族,TaAQPs均属于主要内在蛋白(MIP),TaAQP基因RNA-seq数据揭示了小麦AQP基因的特异性表达模式。具体而言,Ta TIP和Ta PIP比Ta NIP和Ta SIP表达水平更高。q RT-PCR分析表明,当小麦遭受干旱和盐胁迫时,Ta NIP4;033D,Ta TIP2;02b7B,Ta SIP2;024A,Ta NIP3;036D和Ta NIP2;04a7D的几种AQPs基因的表达水平被显着诱导,TaMTPs均具有阳离子外排家族结构域(CDF),且大多数成员均具有锌转运蛋白二聚结构域。基于系统发育和比对分析,TaMTP主要分为G1、G5、G6、G7、G8、G9和G12七组。基因结构和基序分析表明,大多数TaMTP具有相对保守的外显子-内含子排列和保守基序组成。转录数据分析表明,许多TaMTP基因对不同的生物和非生物胁迫作出反应。q RT-PCR分析表明,当小麦遭受重金属胁迫时,TaMTP1-1A、TaMTP8-4A、TaMTP8-4D、TaMTP11-3Aa和TaMTP11-3B等几种MTPs的表达水平被显着诱导。本试验鉴定并分析普通小麦中的水通道蛋白和金属耐受蛋白,这些基因为进一步研究其在小麦中的生物学功能提供原始信息和理论依据。
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