大豆GmTIP1-1基因克隆及功能研究

论文摘要

[目的]本研究通过对大豆水通道蛋白基因GmTIP1-1的克隆及其在不同胁迫处理下的差异表达分析,探究水通道蛋白在大豆耐受非生物胁迫中的作用机制。[方法]从大豆品种‘天隆1号’中克隆出GmTIP1-1的CDS序列,采用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白进行分析。采用实时荧光定量PCR检测在不同逆境处理下GmTIP1-1在大豆根、茎、叶等组织的表达情况。利用基因枪轰击法对GmTIP1-1蛋白全长及不同跨膜结构域进行亚细胞定位分析。通过酵母双杂试验确定GmTIP1-1蛋白的互作蛋白,并利用实时荧光定量PCR检测在干旱处理下与GmTIP1-1互作蛋白基因的表达情况。[结果]GmTIP1-1的CDS序列全长为753 bp,编码250个氨基酸,等电点为6.51。系统进化分析发现,GmTIP1-1与苜蓿（Medicago truncatula）和黄瓜（Cucumis sativus）的亲缘关系十分相近。亚细胞定位结果显示,GmTIP1-1定位在细胞膜上。实时荧光定量PCR结果显示:GmTIP1-1在根中的表达量最高,在茎中次之,叶中最低;在干旱、ABA处理下均能诱导GmTIP1-1基因在大豆根、茎、叶中的表达;在干旱和ABA处理下,GmTIP1-1基因在根中的表达水平均高于在茎和叶中的表达水平。酵母双杂试验表明,GmTIP1-1与参与非生物胁迫调节的Gm SNARE蛋白以及响应逆境胁迫相关蛋白Gm F-box均存在互作。在干旱处理下,大豆根和茎中Gm SNARE和Gm F-box基因都会受到干旱诱导表达。[结论]GmTIP1-1蛋白定位于细胞膜,通过与参与非生物胁迫调节的Gm SNARE蛋白以及响应逆境胁迫相关蛋白Gm F-box互作来增强大豆对非生物胁迫的抗性。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 试验材料
•   1.2 生物信息学分析
•   1.3 基因克隆及表达载体构建
•   1.4 实时荧光定量PCR分析
•   1.5 亚细胞定位
•   1.6 Gm TIP1-1基因在不同胁迫处理下的表达分析
•   1.7 Gm TIP1-1的互作蛋白确定
• 2 结果与分析
•   2.1 Gm TIP1-1基因克隆
•   2.2 Gm TIP1-1蛋白进化树分析
•   2.3 Gm TIP1-1的表达分析
•   2.4 Gm TIP1-1蛋白的亚细胞定位
•   2.5 Gm TIP1-1蛋白的结构分析及表达位置
•   2.6 Gm TIP1-1蛋白互作分析
• 3 讨论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李双飞,黄颜众,轩慧冬,黄鹭,赵晋铭,王海棠,郭娜,邢邯

关键词: 大豆,水通道蛋白,干旱,互作蛋白

来源: 南京农业大学学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 农业科技,基础科学

专业: 生物学,农作物

单位: 南京农业大学国家大豆改良中心/农业农村部大豆生物学与遗传育种重点实验室/作物遗传与种质创新国家重点实验室/农学院

基金: 国家转基因生物新品种培育重大专项(2016ZX08004002-005),大豆现代产业技术体系(CARS-004-PS10),长江学者和创新团队发展计划(PCSIRT_17R55)

分类号: S565.1;Q943.2

页码: 793-801

总页数: 9

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