野生大豆DREB基因cDNA的克隆与分析

以野生大豆Glycine soja叶片总RNA为模板,根据其他双子叶植物DREBP/AP2结构域的保守氨基酸序列设计简并引物,通过降落和巢式PCR进行扩增,获得1条190 bp的cDNA片段。以此序列设计引物,采用RACE扩增3’和5’末端未知序列,最终克隆到野生大豆DREB全长基因(GsDREB)。该基因1 191bp编码395个氨基酸,基因内部没有内含子。氨基酸分析表明,其N-末端具有核定位信号(nuclear localiza-tion signal,NLS),并具有由58个氨基酸编码的、能够与DNA结合的保守区域-DREBP/AP2结构域。通过多序列比对分析,该基因与拟南芥Arabidopsis thalianaDREB2C氨基酸序列相似性最高,推测其为DREB2亚家族的成员。

转TaDREB3基因大豆的品质等同性分析

将抗逆基因TaDREB3转入大豆品种东农50,得到3个稳定遗传的株系,并将T4株系种子播于大田中。对3个转TaDREB3基因株系及非转基因对照株系的种子分别进行蛋白质、油份、脂肪酸、异黄酮等品质性状的等同性分析,研究转化外源基因TaDREB3后大豆原有品质性状是否有改变。结果表明:3个转基因株系和对照植株相比,蛋白质含量、油分含量和脂肪酸含量均差异不显著;转基因株系1的大豆黄素虽然和对照差异显著,但是异黄酮总含量和对照没有显著性差异。说明TaDREB3基因的导入并没有改变大豆的品质性状。

多不饱和脂肪酸对基因表达的调控机制

多不饱和脂肪酸(PVFAs)不仅是细胞结构和功能的重要组成成分,而且对细胞生长、代谢、分化中的基因起调控作用。研究表明PUFAs可通过与肝脏核因子-4α、肝脏X受体α,β、过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)等核受体直接作用,或与转录因子固醇调节元件结合蛋白1,2间接作用,以多种机制在分子水平上调节相关酶的基因转录。深化PUFAs基因调控机制的研究,对于营养、健康和医疗具有重要意义。

异源表达蒙古沙冬青AmDREB1F基因提高转基因拟南芥的耐逆性

脱水应答元件结合蛋白(Dehydration-responsive element binding proteins,DREBs)是一类重要的植物耐逆相关转录因子。蒙古沙冬青Ammopiptanthus mongolicus是中国西北荒漠区特有的强耐逆常绿阔叶灌木。为探明其AmDREB1F基因在耐受非生物逆境中的功能和作用机理,文中对该基因编码蛋白的亚细胞定位、表达模式和转基因拟南芥的耐逆性进行了分析。结果表明:AmDREB1F编码的蛋白质定位于细胞核内;在室内培养幼苗中,该基因在正常条件下不表达,在低温和干旱胁迫下有较明显表达,在高盐和高温胁迫下仅有微弱表达,而在脱落酸(Abscisicacid,ABA)处理下不表达;在野外生长植株的叶片中,其表达量在秋末、冬季和早春远高于其他季节,而不同器官相比,其在根和未成熟果荚中的表达量远高于其他器官;将AmDREB1F在拟南芥中组成型表达可提高多个受DREBs调控的胁迫响应基因的转录水平,增强转基因株系对干旱、高盐和低温以及氧化胁迫的耐性,同时导致其生长发育延滞,外施赤霉素3可消除生长延滞现象;将该基因进行胁迫诱导表达也可提高转基因拟南芥对上述非生物胁迫的耐受性,而不影响其生长发育。这些结果说明AmDREB1F可能通过ABA非依赖的信号途径在响应和耐受逆境胁迫中起正调节作用。