大豆盐胁迫和干旱胁迫响应EXP基因鉴定及GmEXLB2克隆和诱导表达分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 郑荣繁

作者： 郑荣繁;于本帅;王丽丽;徐冉;王玉斌

作者机构：

关键词： 大豆;盐胁迫;干旱胁迫;扩展蛋白;GmEXLB2;诱导表达分析

期刊名称： 大豆科学

ISSN： 1000-9841

年卷期： 2025 年 44 卷 005 期

页码： 45-54

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 大豆是一种重要的粮油兼用经济作物,其产量常受到干旱和高盐等非生物胁迫的严重影响.扩展蛋白(expansin,EXP)是一类在植物中发挥重要功能的蛋白质,能够引起植物细胞壁松弛.这类蛋白通过对植物细胞壁的调控,在非生物胁迫中发挥重要作用.为挖掘大豆中同时响应盐胁迫和干旱胁迫的EXPs,本研究基于前期盐胁迫和干旱胁迫处理的转录组数据,利用韦恩图、生物信息学分析、实时荧光定量PCR和基因克隆方法对EXPs基因进行了系统分析.结果表明:共有49个GmEXPs响应盐胁迫,21个GmEXPs响应干旱胁迫,其中15个GmEXPs基因受到盐胁迫和干旱胁迫的共同调控.进一步分析发现,这15个GmEXPs基因的启动子区域含有多个与植物逆境胁迫和植物激素应答相关的顺式作用元件.本研究在大豆品种齐黄34根系中克隆到受干旱胁迫和盐胁迫显著诱导的基因GmEXLB2,该基因编码expansin-like B蛋白.GmEXLB2蛋白序列与野生大豆扩展蛋白具有较高的氨基酸序列同源性,该蛋白含有保守的Expansin结构域,其二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成.GmEXLB2基因在下胚轴中表达水平最高,且盐胁迫和干旱胁迫处理显著诱导根中GmEXLB2的表达.此外,GmEXLB2基因的表达受植物激素调控,其中ACC、GA3和ABA处理均能诱导GmEXLB2基因表达.结果说明GmEXLB2基因在响应盐胁迫和干旱胁迫中发挥重要作用,该基因可能通过植物激素信号参与大豆盐胁迫和干旱胁迫响应.结果可为探究大豆EXLB基因响应逆境机理提供新的思路,也为深入研究GmEXLB2基因的抗旱和耐盐功能奠定了理论基础.

分类号： S565.1

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