小麦脱水素TaDHN-2基因功能与结构分析

脱水素是一类在逆境胁迫过程中诱导表达的重要功能蛋白。为了探讨脱水素基因的生物学功能，本研究以洛旱2号为研究材料，利用RT-PCR技术克隆了小麦脱水素基因 TaDHN-2，qRT-PCR分析了其在ABA诱导、PEG、NaCl胁迫处理下的表达模式，检测了 TaDHN-2体外活性。结果表明， TaDHN-2可编码152个氨基酸，N端包含Y片段（VDEYGNP）及S片段（SSSSSEDDGMGGRRKK），C端包含两个保守的K片段（KIKEKLPG），属于脱水素的YnSKn亚类；表达特性分析显示， TaDHN-2受植物激素 ABA 诱导，属于ABA依赖的基因表达调控通路。渗透胁迫过程中，该基因在中国春和洛旱2号两个品种中具有不同的诱导表达模式，在中国春根系中的诱导表达幅度显著高于洛旱2号，而在洛旱2号叶片中的诱导表达量更高；体外活性鉴定发现，60 ℃高温条件下，浓度为100 μg·mL-1的TaDHN-2可使α-淀粉酶活性提高2倍；在4 ℃低温条件下，TaDHN-2在浓度大于20 μg·mL-1时可以提高α-淀粉酶的活性，当浓度增加到100 μg·mL-1时，可将α-淀粉酶活性提高为对照的1.6倍。以上结果说明，TaDHN-2蛋白具有显著的酶活性保护功能。