大豆GmHDL57基因的克隆及抗盐功能鉴定

HD-Zip I类转录因子在植物抵御非生物胁迫过程中发挥重要功能,本研究克隆得到1个大豆HD-Zip I类基因Gm HDL57(Glycine max homeodomain-leucine zipper protein 57)。序列分析表明,Gm HDL57基因包含1个1038 bp的开放读码框,编码345个氨基酸,具有HD-Zip类家族蛋白典型的保守结构域。基因时空表达分析表明,大豆Gm HDL57基因在大豆植株的各个不同时期及不同器官中均有表达,在花中表达量最高。采用实时荧光定量PCR技术分析了4种非生物胁迫(脱落酸、Na Cl、PEG、冷)对幼苗期大豆根中Gm HDL57基因表达的影响。结果表明,该基因表达量受高盐胁迫诱导显著升高,在脱落酸及干旱胁迫下上升幅度较小,但在冷胁迫下呈下降趋势。盐胁迫前后Gm HDL57基因在根中的表达量明显高于茎和叶,在盐胁迫48 h时达到峰值,72 h和96 h时表达量缓慢下降。此外,构建Gm HDL57基因的植物超表达载体,利用根癌农杆菌转化法获得转基因百脉根,200 mmol L–1 Na Cl处理条件下,转基因百脉根的株高、根长、叶绿素含量、根系活力以及阳离子K+、Ca2+含量显著高于野生型,而丙二醛含量、相对质膜透性以及Na+的含量明显低于野生型。以上研究结果表明,Gm HDL57基因参与了大豆对非生物胁迫的应答过程,过量表达Gm HDL57基因能够显著提高百脉根的抗盐能力。