乌拉尔图小麦PBF基因克隆及其序列分析

胡喜贵， 吴晓军， 姜小苓， 王玉泉， 李 淦， 胡铁柱， 茹振钢

(河南省现代生物育种协同创新中心/河南科技学院小麦研究中心，河南新乡 453003)

DOF(DNA-binding with one finger)蛋白是植物特有的一类转录因子，在植物生长发育过程中起着重要作用[1]。DOF蛋白一般由200～400个氨基酸组成，包括2个主要结构域：N-端DNA结合高度保守结合域(DOF Domain)和C-端转录调控域[2]。醇溶蛋白盒结合因子(prolamin-box binding factor，PBF)属于DOF蛋白家族之一，是胚乳组织特异的基因表达调控因子，主要调控作物籽粒中贮藏蛋白基因表达，最终影响贮藏蛋白的积累量[3]。目前已在玉米、水稻、大麦等禾本科作物中，广泛开展了PBF基因调控功能研究[4-6]。Mena等利用大麦PBF基因同源性，首次克隆出小麦PBF编码基因[5]。该基因被定位于普通小麦(TriticumaestivumL.，AABBDD，2n=6x=42)第5号同源群(5A、5B和5D)的着丝粒附近，并在小麦胚乳的整个发育过程中持续表达[7]。

普通小麦是异源多倍体物种的一个典型代表，其A、B和D染色体组分别由乌拉尔图小麦(TriticumurartuTum. AA，2n=2x=14)、拟斯卑尓脱山羊草(AegilopsspeltoidesTausch. SS，2n=2x=14)和节节麦(AegilopsTauschiiCoss. DD，2n=2x=14)提供[8-12]。由于异源多倍化以及长期驯化的过程，现代普通小麦的遗传多样性较其祖先种大大降低[13]。Ravel等对27个普通小麦研究证实，普通小麦的PBF等位基因(wPBF-A、wPBF-B和wPBF-D)多样性较低[14]。因此，发掘普通小麦祖先种PBF基因的种质资源，将对小麦品质改良具有重要意义。截至目前，节节麦PBF基因已有报道[15]，但其他2个祖先种的PBF基因尚未见报道。本研究拟对2份乌拉尔图小麦材料进行PBF基因克隆并分析其序列结构特征，以期为进一步研究乌拉尔图小麦PBF基因调控功能、改良普通小麦品质等奠定基础。……