大豆GmNAC73-like基因的克隆和表达及其对GmIFS2基因的影响

编号 zgly0001579295

文献类型 期刊论文

文献题名 大豆GmNAC73-like基因的克隆和表达及其对GmIFS2基因的影响

作者 万群  刘晓庆  张大勇  何晓兰  徐照龙  宁丽华  黄益洪  邵宏波 

作者单位 江苏省农业科学院农业生物技术研究所江苏省农业生物学重点实验室 

母体文献 植物资源与环境学报 

年卷期 2016年03期

年份 2016 

分类号 Q943.2 

关键词 大豆  GmNAC73-like基因  蛋白特性  表达特性  GmIFS2基因  总异黄酮含量 

文摘内容 为研究NAC转录因子对大豆〔Glycine max(Linn.)Merr.〕异黄酮合成的影响,根据大豆基因组序列设计引物,从豆荚中克隆获得Gm NAC73-like基因,并对该基因序列进行生物信息学分析。结果显示:Gm NAC73-like基因包含1个长度981 bp的完整开放阅读框,编码326个氨基酸。Gm NAC73-like蛋白的理论相对分子质量37 000,理论等电点p I 6.4,为亲水性蛋白,无信号肽,并被定位在细胞核上,包含核定位信号PKRRK。同源性比对结果显示:Gm NAC73-like蛋白与野大豆(Glycine soja Sieb.et Zucc.)、蒺藜苜蓿(Medicago truncatula Gaertn.)、可可(Theobroma cacao Linn.)、葡萄(Vitis vinifera Linn.)及拟南芥〔Arabidopsis thaliana(Linn.)Heynh.〕的NAC蛋白具有较高的相似性,相似度分别为93%、69%、73%、75%和58%。在NJ系统树上,Gm NAC73-like蛋白与野大豆的Gs NAC8蛋白和木豆〔Cajanus cajan(Linn.)Millsp.〕的Cc NAC8蛋白聚在一起,显示出较近的亲缘关系。半定量RT-PCR分析结果显示:在大豆的三叶期、开花期和结荚期,Gm NAC73-like基因在根中均不表达,在茎和叶中可不同程度表达且茎中表达量较高;而在开花期或结荚期,该基因在花或豆荚中也可表达,且豆荚中表达量较高。酵母单杂交实验结果显示:Gm NAC73-like可与异黄酮生物合成关键酶基因Gm IFS2启动子中的CGTG基序结合;在大豆转基因发状根系中过表达Gm NAC73-like基因后,除查尔酮异构酶基因的表达量无变化外,其他异黄酮生物合成相关基因的表达量均不同程度提高,其中,肉桂酸-4-羟化酶基因和查尔酮合酶基因的表达量明显提高。此外,在Gm NAC73-like基因过表达的大豆转基因发状根系中总异黄酮含量显著降低。综合分析结果表明:Gm NAC73-like可能通过与MYB转录因子的互作调控Gm IFS2基因的表达,并在大豆异黄酮的生物合成过程中起负调控作用。