J-蛋白是一类包含J域(J-domain)的大的分子伴侣家族。拟南芥中存在90种J-蛋白基因,远远多于人类、动物及低等生物,表明J-蛋白家族可能在植物的生长发育及对环境的适应中发挥重要作用。目前关于J-蛋白的研究主要集中在它的分子伴侣功能方面,它在环境胁迫及生长发育中的作用还很少报道。我们已经克隆了拟南芥J-蛋白AtJ1、AtJ2、AtJ3基因,具有这三种基因的T-DNA插入突变体种子,并且已确定了它们的分子伴侣功能及热胁迫时的诱导表达。本项目拟在前期工作的基础上,建立过表达J-蛋白的转基因植株,对转基因植株和突变体植株进行表型观察和耐热性检测,并对其中有重要表型或抗性差异的J-蛋白种类进一步进行生理生化机制的研究。通过以上研究确定J-蛋白在植物热胁迫及生长发育中的功能,以便进一步利用其基因为农业生产服务。
基因组序列分析表明拟南芥中包含90多个J-蛋白基因,暗示J-蛋白可能在生命活动中发挥重要作用。但先前的研究主要集中在它们的分子伴侣功能方面,它们在植物抗环境胁迫及生长发育方面的功能知之甚少。本项目主要对AtJ1、AtJ2和AtJ3的T-DNA插入突变体、突变体回复株系或基因过表达株系进行了生长发育过程中的表型观察及热胁迫条件下的抗性检测,获得了对AtJ1、AtJ2和AtJ3功能的新认识1,热胁迫能引起AtJ2和AtJ3基因表达的上升,进一步的工作表明它们是与植物的耐热性相关基因;2,AtJ1影响了植物的生长和发育进程。进而我们首次在小麦中克隆了与AtJ2和AtJ3高度同源的J-蛋白基因(TaJ),并证实TaJ基因也受热激诱导。为用生物技术方法提高作物抗干热风的能力提供了可用的基因。