【摘 要】
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玉米是一种重要的禾本科粮食作物和经济作物,在生长发育过程中,往往会受到各种生物胁迫和非生物胁迫。热激转录因子（Heat Shock Transcription Factor,HSF）在植物中高度保守,并广泛参与多种非生物胁迫应答过程。目前,对玉米Hsfs功能研究的报道较少。课题组前期研究发现ZmHsf23能被高温强烈诱导高表达,本课题成功克隆得到ZmHsf23的两个转录本ZmHsf23 Ⅰ和ZmH
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玉米是一种重要的禾本科粮食作物和经济作物,在生长发育过程中,往往会受到各种生物胁迫和非生物胁迫。热激转录因子（Heat Shock Transcription Factor,HSF）在植物中高度保守,并广泛参与多种非生物胁迫应答过程。目前,对玉米Hsfs功能研究的报道较少。课题组前期研究发现ZmHsf23能被高温强烈诱导高表达,本课题成功克隆得到ZmHsf23的两个转录本ZmHsf23 Ⅰ和ZmHsf23 Ⅱ,并进行一系列研究,获得研究结果如下:1.通过序列保守性分析及系统进化树构建,发现ZmHsf23与禾本科植物HsfA6家族有高度的同源性。ZmHsf23ⅠCDS全长为1098 bp,编码365个氨基酸;而ZmHsf23 Ⅱ CDS全长为 1053 bp,编码 350个氨基酸。其中,ZmHSF23 Ⅰ在DNA结合结构域（DNA binding domain,DBD）比 ZmHSF23 Ⅱ 多 15 个氨基酸。2.组织表达模式分析表明,ZmHsf23两个转录本在正常生长的玉米植株每一个组织中表达量都极低,而经过热激和ABA诱导后,ZmHsf23两个转录本均能被快速诱导表达,且ZmHsf23Ⅰ具有较高的表达量。3.亚细胞定位分析表明,ZmHSF23 Ⅰ与ZmHSF23 Ⅱ均定位在细胞核内。4.酵母自激活活性表明,ZmHSF23 Ⅱ在酵母中具有转录活性,ZmHSF23 Ⅰ不具有转录活性,因此,我们推测ZmHSF23 Ⅰ多出的15个氨基酸中含有转录抑制区域。5.分别构建ZmHsf23Ⅰ和ZmHsf23 Ⅱ转基因拟南芥过表达株系。热激处理后,ZmHsf23 Ⅱ转基因过表达拟南芥比野生型具有更强的基础耐热性,而ZmHsf23Ⅰ与野生型相比没有明显差异。对野生型和过表达株系进行热激相关基因的表达量分析,结果表明ZmHsf23Ⅱ过表达拟南芥株系在热激后,部分热激相关基因表达量相对于野生型明显上调,而ZmHsf23Ⅰ过表达株系与野生型相比几乎没有区别。6.对ZmHsf23Ⅰ与ZmHsf23Ⅱ过表达拟南芥转基因株系进行ABA敏感性分析,结果表明ZmHsf23 Ⅱ过表达拟南芥株系比野生型对ABA更敏感,而ZmHsf23Ⅰ与野生型相比无明显差异。但对ABA相关基因表达量进行分析后发现,两个转录本的不同株系转基因拟南芥中与ABA代谢通路途径相关的基因在热激前后与野生型相比并没有明显差异。7.拟南芥抗坏血酸过氧化物酶基因AtAPX2在热激胁迫处理后的ZmHsf23Ⅱ过表达转基因拟南芥中明显上调,猜测ZmHsf23Ⅱ可能与其代谢通路有关。
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