一个大豆脱水胁迫响应的bHLH类转录因子的克隆及功能分析

为了获得植物在干旱胁迫反应中起关键作用的基因,本研究以大豆耐旱品种和敏感品种为试验材料,利用前期构建的数字基因表达谱,从中筛选出一个在两种材料间存在表达差异的基因,命名为GmbHLH25。采用实时定量PCR对表达谱的结果进行验证,并克隆得到该基因的全长序列。利用ExPASy的ProtParam工具分析发现GmbHLH25蛋白长度为368aa,含有由50aa组成的保守结构域bHLH。进化树分析表明GmbHLH25蛋白与百脉根、苜蓿中的同源蛋白关系最近,处于同一进化分枝。洋葱表皮亚细胞定位结果表明该蛋白在细胞核中表达。PCR和RT-PCR检测表明GmbHLH25基因已经整合到本生烟草的基因组中。在干旱、高盐胁迫下超表达GmbHLH25基因能提高烟草的耐旱、耐盐能力。本研究结果将为进一步分析该基因参与的耐旱信号传导途径,深入研究bHLH转录因子在植物耐逆反应中的分子机理奠定基础。

大豆耐涝bHLH转录因子筛选及生物信息学分析

为研究大豆bHLH转录因子与涝害响应相关性,为大豆耐涝性研究提供理论基础,本研究对强耐涝性品种齐黄34进行没顶淹水处理,分析转录组测序结果,筛选差异表达的bHLH转录因子并对其进行生物信息学分析,采用荧光定量PCR方法验证主要差异表达bHLH转录因子编码基因的表达情况,并通过生物信息学方法分析基因结构和互作蛋白。结果显示:涝害胁迫下共发现7个差异表达的bHLH转录因子,它们的同源性并不高,属于不同类型的bHLH。主要差异表达bHLH基因GmbHLH25-15(Glyma.15G06680)的表达量变化情况与转录组数据趋势一致,呈现下调表达。预测到10个蛋白可与该蛋白互作,互作蛋白都是铵转运蛋白,其中4个蛋白编码基因的表达量在转录组测序结果中呈现显著性差异。推测在无氧条件下,GmbHLH25-15可能通过调控铵转运蛋白进而调节铵态氮的吸收来供给自身营养,进而抵御涝害胁迫。