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小麥TaLEA3基因家族的全基因組鑒定及其響應赤霉病的表達模式分析
關鍵詞：小麥 lea3 基因家族 赤霉病 表達譜
摘要：胚胎晚期豐富(late embryogenesis abundant,LEA)蛋白是高等植物胚胎發育后期種子中大量積累的一類蛋白質,在植物逆境脅迫方面具有重要作用。其中第三組的LEA蛋白(LEA3)是該類蛋白家族的主要成員,因其在植物抗旱耐鹽性方面的卓越表現而被廣泛研究。在前期研究中,通過高通量蛋白質組學的方法,在禾谷鐮刀菌接種的小麥穗軸中篩選到1個與抗病相關的差異積累蛋白Wrab17(LEA3基因家族)。為了揭示小麥中TaLEA3基因家族的序列特征及其對生物脅迫的響應機制,采用生物信息學方法對該基因家族進行了系統研究。結果表明,在小麥全基因組中共鑒定到26個TaLEA3基因,命名為TaG3LEA-1~TaG3LEA-26,分布于小麥的9條染色體上。串聯重復和片段復制是該基因家族擴張的主要方式;MEME分析表明該家族成員含有motif 2或motif 5,是LEA3家族的典型特征。通過基因表達分析和qRT-PCR驗證,發現TaG3LEA-25在干旱和高溫脅迫下均高表達,并且在不同赤霉病抗感材料間存在顯著差異,推測其可能參與了小麥赤霉病抗性調控。研究結果為闡明小麥TaLEA3家族基因的進化關系提供了有價值的信息,并且為進一步探究其功能機制奠定了理論基礎。
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