大豆生育期基因E1和E2的启动子克隆及其表达模式分析

文献类型: 中文期刊

第一作者: 刘路平

作者: 刘路平;胡雪洁;祁金;陈强;刘智;赵田湉;史晓蕾;刘兵强;孟庆民;张孟臣;韩天富;杨春燕

作者机构:

关键词: 大豆;生育期;基因E1;基因E2;启动子;表达模式

期刊名称: 中国农业科学

ISSN: 0578-1752

年卷期: 2025 年 58 卷 005 期

页码: 840-850

收录情况: 北大核心 ; CSCD

摘要: 【目的】生育期是衡量大豆生态适应性的重要指标,也是关乎其产量形成的重要性状。研究大豆生育期主效基因E1和E2启动子及其表达模式,为生育期基因功能研究及其分子调控网络的解析提供依据,为大豆品种适应性改良及产量提高奠定基础。【方法】通过启动子顺式元件分析网站PlantCARE分析生育期基因E1和E2的启动子序列,检测其中包含的重要调控元件。克隆E1和E2的启动子,构建GUS表达载体,并进行拟南芥遗传转化,检测转基因植株不同组织器官的GUS活性。在弱光和强光条件下,比较长日照和短日照下E1和E2表达量的差异。在不同生育期组大豆品种中检测E1和E2表达量,分析其表达量与大豆品种生育期的相关性。【结果】E1和E2的启动子序列均包含AE-box、Box4和G-box等多个光反应元件,另外,E1启动子区还包含生长素、脱落酸等响应元件,E2启动子区包含低温、干旱等响应元件及分生组织表达相关元件。转基因拟南芥GUS活性检测发现,E1启动子在植株整个生长期各器官均有较强转录活性,E2启动子在幼苗下胚轴、叶片和根的维管组织中具有较强转录活性。在弱光和强光条件下,E1表达量均表现为长日照高于短日照。在弱光条件下,E2表达量表现为短日照高于长日照;在强光条件下,E2表达量表现为长日照高于短日照。随不同大豆品种生育期的延长,E1表达量呈现逐渐升高趋势,E2表达量无规律性变化。【结论】E1的启动子是一个广泛表达的启动子,该基因的表达量显著受光周期调控,与大豆品种生育期有明显相关性;E2的启动子在各器官维管组织有较强表达,在强光和弱光条件下,该基因受光周期调控模式存在差异,其表达量与大豆生育期无明显相关性。

分类号: S565.1

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