大豆核因子GmNF-YA13基因的克隆及功能分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 翟莹

作者： 翟莹;李铭杨;张军;于海伟;李珊珊;孙天国;赵艳;兰红宇

作者机构：

关键词： 大豆;核因子Y;GmNF-YA13基因;非生物胁迫;抗逆基因;转基因烟草

期刊名称： 西北农林科技大学学报(自然科学版)

ISSN： 1671-9387

年卷期： 2023 年 51 卷 011 期

页码： 46-54

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [目的]探究大豆核因子GmNF-YA13 基因在大豆应对非生物胁迫中的生物学功能,为GmNF-YA13基因在抗逆育种中的应用奠定基础.[方法]以大豆北豆 9 号和烟草 NC89 的种子为供试材料,将大豆培养至第一片三出复叶展开后,分别进行干旱、高盐、低温和脱落酸(ABA)处理,通过实时荧光定量 RT-PCR(qRT-PCR)对GmNF-YA13 在以上 4 种非生物胁迫下的相对表达量进行检测,并对GmNF-YA13 进行克隆及生物信息学分析,将GmNF-YA13 转化烟草,并对转基因烟草中抗逆相关基因(NtABA2、NtOsmotin、NtAPX2、NtSOD、NtCAT1 和NtCaMK3)的表达量进行 qRT-PCR检测.[结果]干旱、高盐、低温和 ABA 处理均能不同程度诱导GmNF-YA13 的表达,其中干旱胁迫和 ABA处理对GmNF-YA13 的诱导效果尤为显著.GmNF-YA13 位于大豆基因组 13 号染色体,开放阅读框 915 bp,编码含有 304 个氨基酸的蛋白质,该蛋白质分子量 75.14 ku,等电点 5.10.GmNF-YA13 蛋白序列包含一个保守的DNA结合结构域.蛋白系统进化分析结果表明,GmNF-YA13 与GmNF-YA7 和拟南芥AtNF-YA1 亲缘关系较近.启动子顺式作用元件预测分析结果表明,GmNF-YA13 启动子区含有 3 个 ABA 响应元件 ABRE、1 个厌氧诱导元件 ARE、1 个防御和胁迫反应元件TC-rich repeats及 1 个干旱诱导的MYB转录因子结合位点MBS.GmNF-YA13 在大豆叶片中的相对表达量最高.同时构建GmNF-YA13 植物表达载体,并将GmNF-YA13 转化烟草,获得 3株转基因烟草植株.转基因烟草中抗逆相关基因表达量检测结果显示,转基因烟草中的NtABA2、NtOsmotin 和Nt-APX2 相对表达量均显著高于野生型烟草,转基因烟草中NtSOD、NtCAT1 和NtCaMK3 的相对表达量与野生型烟草差异不显著.[结论]GmNF-YA13 与大豆干旱、高盐、低温等非生物胁迫之间关系密切,GmNF-YA13 可能通过促进抗逆相关基因表达量的升高以提高转基因烟草的抗逆性.

分类号： S565.1%Q78

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