利用大麦寡核苷酸芯片进行小麦苗期叶片热胁迫基因表达谱分析

摘要

植物感受热胁迫时基因表达发生变化,而这些差异表达的基因对植物耐热性起着至关重要的作用.为揭示小麦热胁迫响应的分子机理,以38℃热胁迫的小麦幼苗为处理组(HS),同期未经处理的小麦幼苗为对照组(CK),分别提取叶片RNA与Affymetrix Barley1基因芯片杂交.杂交结果显示,在总共22840个探针中,对照组(CK)和热胁迫组(HS)共检测到8486个阳性探针,占总探针数的37.15%.利用半定量RT-PCR技术对11个差异表达基因的表达模式进行验证,发现10个基因与芯片的表达类型完全一致.利用Gene Ontology的GO information对差异表达的基因进行了分类,表明差异表达的基因涉及逆境胁迫、信号转导、物质运输、光合作用、蛋白代谢、脂肪代谢、碳水化合物代谢等多个方面.其中有大量热激蛋白和分子伴侣相关基因上调表达.上调表达的热激蛋白包含热激蛋白各个家族,且上调表达的平均倍数明显高于其他基因的上调倍数.另外泛素-蛋白酶体通路中的多个关键酶的基因也发生了差异表达,预示着负责蛋白质选择性降解的泛素-蛋白酶体通路也参与了植物对热胁迫的应答机制.