大豆GmNAC73-like基因的克隆和表达及其对GmIFS2基因的影响 |
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引用本文: | 万群,刘晓庆,张大勇,何晓兰,徐照龙,宁丽华,黄益洪,邵宏波. 大豆GmNAC73-like基因的克隆和表达及其对GmIFS2基因的影响[J]. 植物资源与环境学报, 2016, 0(3). DOI: 10.3969/j.issn.1674-7895.2016.03.02 |
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作者姓名: | 万群 刘晓庆 张大勇 何晓兰 徐照龙 宁丽华 黄益洪 邵宏波 |
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作者单位: | 江苏省农业科学院农业生物技术研究所 江苏省农业生物学重点实验室,江苏 南京,210014 |
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基金项目: | 江苏省自然科学基金资助项目(BK20130727),江苏省农业三新工程项目﹝SXGC(2016)335〕,江苏省农业科技自主创新资金项目﹝Cx(15)1005〕,江苏省“双创计划”人才项目 |
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摘 要: | 为研究NAC转录因子对大豆﹝Glycine max ( Linn.) Merr.〕异黄酮合成的影响,根据大豆基因组序列设计引物,从豆荚中克隆获得GmNAC73-like基因,并对该基因序列进行生物信息学分析。结果显示:GmNAC73-like基因包含1个长度981 bp的完整开放阅读框,编码326个氨基酸。 GmNAC73-like蛋白的理论相对分子质量37000,理论等电点pI 6.4,为亲水性蛋白,无信号肽,并被定位在细胞核上,包含核定位信号“PKRRK”。同源性比对结果显示:GmNAC73-like蛋白与野大豆( Glycine soja Sieb. et Zucc.)、蒺藜苜蓿( Medicago truncatula Gaertn.)、可可( Theobroma cacao Linn.)、葡萄( Vitis vinifera Linn.)及拟南芥﹝Arabidopsis thaliana ( Linn.) Heynh.〕的NAC蛋白具有较高的相似性,相似度分别为93%、69%、73%、75%和58%。在NJ系统树上,GmNAC73-like蛋白与野大豆的GsNAC8蛋白和木豆﹝Cajanus cajan ( Linn.) Millsp.〕的CcNAC8蛋白聚在一起,显示出较近的亲缘关系。半定量RT-PCR分析结果显示:在大豆的三叶期、开花期和结荚期,GmNAC73-like基因在根中均不表达,在茎和叶中可不同程度表达且茎中表达量较高;而在开花期或结荚期,该基因在花或豆荚中也可表达,且豆荚中表达量较高。酵母单杂交实验结果显示:GmNAC73-like可与异黄酮生物合成关键酶基因GmIFS2启动子中的CGTG基序结合;在大豆转基因发状根系中过表达GmNAC73-like基因后,除查尔酮异构酶基因的表达量无变化外,其他异黄酮生物合成相关基因的表达量均不同程度提高,其中,肉桂酸-4-羟化酶基因和查尔酮合酶基因的表达量明显提高。此外,在GmNAC73-like基因过表达的大豆转基因发状根系中总异黄酮含量显著降低。综合分析结果表明:GmNAC73-like可能通过与MYB转录因子的互作调控GmIFS2基因的表达,并在大豆异黄酮的生物合成过程中起负调控作用。
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关 键 词: | 大豆 GmNAC73-like基因 蛋白特性 表达特性 GmIFS2基因 总异黄酮含量 |
Cloning and expression of GmNAC73-like gene from Glycine max and its effect on GmIFS2 gene |
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Abstract: | |
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Keywords: | Glycine max(Linn.) Merr. GmNAC73-like gene protein characteristics expression characteristics GmIFS2 gene total isoflavone content |
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