小麦转录因子基因TaZnF调控的抗旱耐盐靶标及其相互作用蛋白筛选

针对干旱和土壤盐渍化这一制约农业生产的全球性问题，科学家认为，通过解析作物抗旱耐盐关键基因的调控机理是提高作物抗旱耐盐育种的突破口。研究发现，转录因子TaZnF是一个响应干旱和高盐等非生物胁迫的基因，异源表达后可提高E.coli抗高渗和高盐的能力。本课题提出，利用生物信息学方法分析小麦受干旱和盐胁迫前后差异表达基因的启动子区域是否包含TaZnF识别的顺式作用元件，查明其可能调控的靶标；并结合染色质免疫共沉淀方法，进一步查明TaZnF直接结合的靶标；利用酵母双杂交筛选与TaZnF互作的蛋白质，查明TaZnF的相互作用网络；利用定量PCR方法分析TaZnF及其相互作用的蛋白质基因在干旱和盐胁迫处理前后的表达变化，以及这些基因与TaZnF基因间的协同表达关系。通过研究分析TaZnF调控的靶标及相互作用网络，为利用TaZnF及其互作基因进行抗旱耐盐的分子育种奠定良好的基础。

经过3年的努力，按照项目计划依次对相关的内容做了研究，截至目前为止，完成了预定研究任务的大部分。主要包括：以干旱胁迫小麦苗期植株和正常培养小麦苗期植株为材料，利用基因芯片方法分析了干旱胁迫小麦植株和正常培养小麦植株之间全基因组水平的转录组表达谱，在转录水平上分析了干旱胁迫小麦植株和正常培养植株之间差异表达基因的数目和类型，并选出5个侯选差异表达基因并采用Real Time PCR方法进行验证；制备了TaZnF转录因子的单克隆抗体，并开展了染色质免疫共沉淀（ChIP）研究，通过测序分析，筛选到3个TaZnF蛋白的候选靶标，正在进行后期验证；完成了TaZnF蛋白的酵母双杂交筛选工作，筛选出多个互作蛋白，并对其中3个做了验证分析。正在进行TaZNF直接调控或互作的转录因子的筛选进一步解析TaZNF调控的基因表达网络。