小麦热激转录因子基因TaHsfB2d的克隆和特性及其对耐热性的调控

植物热激转录因子(heat shock transcription factor,Hsf)是响应热胁迫的主要调节因子,通过调节热激蛋白基因表达进而增强植物耐热性.小麦Hsf家族至少含有56个成员,其中B族11个,含B2亚族5个.本研究采用同源克隆技术,从37°C热处理的二叶一心小麦幼叶中克隆获得TaHsfB2d(序列号为AK331994)cDNA序列,序列长1191 bp,编码396个氨基酸.蛋白序列包括DNA结合结构域DBD和核定位信号序列NLS.同源分析表明,TaHsfB2d蛋白与大麦未知蛋白的相似性最高,为92％.荧光定量分析表明,TaHsfB2d在小麦多个组织器官中组成型表达,其中在成熟植株根系中表达量较高.37°C热胁迫、外源水杨酸(SA)和H2O2处理均能不同程度上调TaHsfB2d的表达,热激能显著增强SA和H2O2对TaHsfB2d表达的诱导.H2O2合成抑制剂DPI和羟自由基清除剂DMTU联合处理显著抑制热激对TaHsfB2d表达的上调作用、完全抑制SA对TaHsfB2d表达的上调.通过在洋葱内表皮瞬时表达TaHsfB2d并观察GFP荧光发现,正常条件下,TaHsfB2d蛋白定位于细胞核.酵母中耐热性鉴定表明,正常条件下,转TaHsfB2d的酵母细胞与转空载体对照酵母细胞的长势没有明显差异,热激处理同时降低,但前者的长势相对更强,TaHsfB2d的导入不影响细胞的生长发育.推测TaHsfB2d通过水杨酸途径介导植株耐热性调控过程,该过程依赖于H2O2存在.