大豆phyA下游基因预测和表达分析及敲除载体构建

为了进一步研究大豆光周期调控通路中E3和E4的下游基因,为获得其突变体植株奠定基础,以拟南芥远红光响应受体phyA下游的重要信号传递因子PIF3、LAF1、FHY1和FHL的序列作为参考序列,在Phytozome 12数据库中查找其相似序列,进行序列比对和进化树分析,确定它们在大豆中的同源基因并采用qRT-PCR方法进行组织表达分析,使用CRISPR/Cas 9系统设计同源基因的敲除靶点并通过发根系统验证靶点的有效性。结果显示:AtPIF3在大豆中有6个同源基因,AtLAF1在大豆中有4个同源基因,AtFHL在大豆中有2个同源基因,而AtFHY1在大豆中没有同源基因。4个LAF1基因主要在顶端生长点表达,6个PIF3和2个FHL基因主要在荚中表达。共鉴定出12个有效靶点,能够分别将大豆中6个PIF3、4个LAF1和2个FHL基因成功敲除。研究结果为进一步获得稳定的大豆突变体材料和大豆phyA下游基因的功能研究提供了理论基础。