小麦木瓜类半胱氨酸蛋白酶基因TaRD21的克隆及赤霉病菌诱导下的表达分析

木瓜类半胱氨酸蛋白酶(PLCPs)作为一类重要的蛋白水解酶,在植物生长发育以及胁迫应答过程中都发挥着重要作用.本研究从抗、感赤霉病小麦品种差异表达基因谱中获得 1 个注释为 RD21 Cysteine proteases的 EST(表达序列标签),以此序列检索小麦最新基因组数据库并设计引物,从小麦中克隆到 3 个基因,分别命名为TaRD21-2A、TaRD21-2B和TaRD21-2D,属于 PLCPs RD21 家族.序列分析表明,3 个基因的开放阅读框长度分别为 1410、1428 和 1419 bp,分别编码 469、475 和 472 个氨基酸.序列比对发现,3 个基因的序列相似性为 89.3%,所编码蛋白的氨基酸序列相似性为 95.6%.系统进化分析表明,TaRD21-2A、TaRD21-2B和TaRD21-2D蛋白的同源性较高,且与乌拉尔图小麦TuRD21 A蛋白聚为一类.qRT-PCR分析表明,3 个TaRD21基因均受水杨酸(SA)、乙烯利(ETH)以及赤霉病菌诱导表达;感病品种中,TaRD21-2A对SA和赤霉病菌的响应更迅速,且表达量较高;抗病品种中,TaRD21-2B和TaRD21-2D基因对 ETH 的响应更迅速.