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小麦(Triticum aestivum L,2n=6x=42,AABBDD)为异源六倍体,基因组非常庞大,这为小麦研究工作带来许多困难,也使小麦研究较其他作物相对滞后一些。在小麦中关于组蛋白修饰的功能研究并不多,组蛋白去乙酰化酶基因家族(HDACs)在小麦中的功能研究也很少,而在其他植物的研究报道中,组蛋白去乙酰化酶在植物的生长、抗逆等方面有着重要的意义。在本研究中,我们筛选了一个小麦HDACs基因,并命名为TaHDA19,以小麦科农199为实验材料,通过相关实验,研究TaHDA19基因在小麦非生物胁迫中的作用,主要研究结果如下:1.根据Ensemble plant、NCBI等数据库,采用生物信息学分析方法,获得了基因、蛋白序列,基因全长为1560bp、519个氨基酸。筛选了拟南芥、大麦和粗山羊草共7个同源蛋白序列,进行多序列比对发现,蛋白序列都含有HDACs家族典型的结构域。进化关系的分析表明,该基因与拟南芥AtHDA19同源性高,且都是RPD3/HDA1亚家族成员,所以命名为TaHDA19。另外,启动子区的顺式元件分析表明,TaHDA19启动子区含有多个响应元件,如光响应元件(I-box和G-box);脱落酸响应元件(ABRE);低温响应元件(LTR)等。2.研究TaHDA19在小麦KN199不同组织,不同非生物胁迫下的表达,分析结果表明,在不同组织及不同非生物胁迫下,TaHDA19基因的表达量是不一样的。TaHDA19在根、茎、叶及幼穗都表达,但在叶片中的表达量比较高。脱落酸(ABA)、盐和干旱胁迫下,随着时间的延长,其表达量各有差异,较对照呈现一种先上升、后下降再上升的趋势。在35℃和42℃热胁迫1 h后,小麦12个时期的表达量基本都是上调的。这些都表明TaHDA19基因响应逆境胁迫,可能在小麦非生物胁迫中发挥作用。3.设计特异性引物,用PCR技术克隆得到TaHDA19基因序列,并利用实验室保存的pGEM-Ubi-GFP-nos质粒,用一步克隆试剂盒构建了过表达载体,使用基因枪介导法将其转到KN199小麦幼胚愈伤组织,组织培养后获得25株转基因小麦。经PCR验证最终收获了7株T0代阳性转基因小麦种子,将其种植在温室,获得58株阳性T1代转基因小麦。4.T1代植株在灌浆期进行42℃热胁迫处理,测定相关的生理生化指标,发现其叶绿素相对含量在转基因小麦和KN199中均下降,但转基因小麦的下降幅度小。分析相对电导率和丙二醛含量的测定结果,发现其含量在转基因小麦和KN199中都是上升的,但转基因TaHDA19小麦上升幅度要小于对照KN199。脯氨酸含量在转基因小麦和KN199也是上升的,但转基因小麦的上升量要比对照KN199多。这些都表明,在42℃高温胁迫下,转基因TaHDA19植株的耐热性要比野生型植株强。