大豆GmTIP1-1基因克隆及功能研究

• 作者: 李双飞 王海棠 赵晋铭 轩慧冬 邢邯 郭娜 黄颜众 黄鹭
• 来源期刊: 南京农业大学学报
• 学科: 农学
• 关键词: 大豆 水通道蛋白 干旱 互作蛋白
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 植物科学
• 页码范围: 793-801
• 页数: 9页
• 分类号: S565.1
• 字数: 6843字
• 语种: 中文

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GmSNARE蛋白以及响应逆境胁迫相关蛋白GmF-box均存在互作.在干旱处理下,大豆根和茎中GmSNARE和GmF-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GmSNARE蛋白以及响应逆境胁迫相关蛋白GmF-box互作来增强大豆对非生物胁迫的抗性.