大豆膨胀素基因GmEXPB5和GmEXPB7生物信息学及表达分析

膨胀素(expansin,EXP)通过调控细胞壁的松弛在植物应对环境胁迫过程中起着重要作用。为研究EXP基因在大豆应对非生物胁迫过程中的作用,该文对大豆中的两个EXP基因(GmEXPB5和GmEXPB7)及其蛋白序列进行生物信息学分析,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测基因表达量。结果表明:(1)GmEXPB5和GmEXPB7分别位于大豆第10号和第12号染色体上,编码的蛋白序列长度分别为272和267个氨基酸。GmEXPB5蛋白分子量为29.07 kD,理论等电点为7.51; GmEXPB7蛋白分子量为29.09 kD,理论等电点为8.66。GmEXPB5和GmEXPB7均为稳定的亲水蛋白且定位于细胞壁中。GmEXPB5和GmEXPB7蛋白均含有一段信号肽序列和一个保守的DPBB_1结构域。(2)GmEXPB5蛋白与鹰嘴豆CaEXPB15蛋白亲缘关系最近,GmEXPB7蛋白与密花豆、赤豆和豇豆的EXPB3蛋白有着较近的亲缘关系。(3)GmEXPB5和GmEXPB7在大豆根、茎和叶中均有表达且它们在根和叶中的表达量均显著高于茎中的表达量。(4)GmEXPB5和GmEXPB7在大豆幼苗中可以响应盐、干旱和低温胁迫。(5)GmEXPB5启动子区域含有2种与逆境相关的顺式作用元件(ABRE和ARE); GmEXPB7启动子区域含有5种与逆境相关的顺式作用元件(ABRE、ARE、CGTCA-motif、TC-rich repeats和MBS)。综上所述,GmEXPB5和GmEXPB7能够参与大豆对非生物胁迫的应答。