青稞HvERF039基因的克隆及功能研究

　　

摘要：

AP2/ERF (APETALA2/ethylene responsive factor)转录因子在植物非生物胁迫响应中起重要作用，但青稞中该类基因的功能研究较少。本研究克隆了青稞HvERF039基因，并通过生物信息学、qRT-PCR、拟南芥异源过表达等方法研究了其在低温胁迫中的功能。生物信息学分析结果显示，HvERF039是具有典型AP2保守结构域的亲水性不稳定蛋白，其启动子区域含有与光响应、植物激素响应、低温胁迫响应等相关的顺式作用元件。亚细胞定位和转录自激活活性试验表明，HvERF039是一个定位于质膜和细胞核上，且具有转录激活活性的转录因子。qRT-PCR分析表明，HvERF039在低温胁迫下显著上调表达，其在不同组织中均有表达，且在叶中的表达量最高。低温胁迫下的功能验证结果显示，拟南芥转基因HvERF039过表达株系的萌发率和存活率显著高于野生型，且抗逆生理指标离子渗漏率、H₂O₂含量、MDA含量和CAT活性优于野生型。此外，HvERF039与多个逆境胁迫相关蛋白之间存在物理互作关系。本研究表明，HvERF039在青稞低温胁迫响应中的具有正调控作用，为青稞耐低温品种改良提供了新的基因资源。