干旱胁迫下野生大豆水通道蛋白GsPIP2;7功能研究

水通道蛋白(AQPs)是植物中重要的水分转运蛋白,在植物对抗干旱胁迫中发挥着重要功能。为明确野生大豆水通道蛋白在植株抗旱反应中的分子功能,本研究对野生大豆(Glycine soja)中的水通道蛋白的蛋白结构及其在干旱胁迫下的表达模式进行分析,并对筛选的AQPs基因功能进行验证。研究鉴定了野生大豆中69个AQPs蛋白,其中10个在干旱胁迫的高耐野生大豆材料中表达差异达到显著水平。筛选到GsPIP2;7在干旱胁迫后与对照相比显著上调,克隆GsPIP2;7到过表达载体中并侵染转化拟南芥(Arabidopsis thaliana),通过转基因后代筛选获得了稳定表达的T3代转基因拟南芥。与野生型拟南芥相比,转基因植株在干旱胁迫下根系总长度、叶干重、根干重、根冠比和单株叶面积显著增加,过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著提升,丙二醛(MDA)含量显著降低,表现出较强的耐旱能力。本研究结果说明GsPIP2;7对拟南芥耐旱具有正向调控作用,为明确野生大豆耐旱机制奠定了理论基础。