大豆GmNIC1基因克隆及非生物胁迫应答分析

文献类型: 中文期刊

第一作者: 张琦

作者: 张琦;刘兴宇;任馨原;刘雅心;隋京芮;严红静;赵晓菊;徐杰飞

作者机构:

关键词: 大豆;GmNIC1;生物信息学;非生物胁迫

期刊名称: 西南农业学报

ISSN: 1001-4829

年卷期: 2024 年 37 卷 012 期

页码: 2573-2581

收录情况: 北大核心 ; CSCD

摘要: 【目的】NAD+是植物生长发育过程中的重要调节物质,NIC(烟酰胺酶)是NAD+合成过程中的关键酶,研究大豆中NIC的功能,以期创制大豆抗逆新品种。【方法】利用生物信息学,探究大豆GmNIC1基因的结构与功能,并通过RT-PCR进行基因表达模式分析。【结果】大豆GmNIC1基因CDS区长度为243 bp,共编码80个氨基酸。其编码蛋白的分子式为C396H666N114O110S3,相对分子质量为8880.52 Da,理论等电位点(pI)为10.18,亲水性平均值和脂肪系数分别为-0.198和97.62,该蛋白的不稳定指数是47.10,它是不存在跨膜结构域的非分泌性亲水蛋白。该蛋白质二级结构主要由61.25%的α-螺旋、31.25%的无规则卷曲以及6.25%的β-转角和1.25%的片层构成,且不存在跨膜结构,定位于细胞膜上,其中信号肽位于1~22位氨基酸区域。GmNIC1基因启动子区域含有6种激素响应元件和4种逆境响应元件,且与GmNIC1的互作蛋白中含有AP2/ERF结构域和Ser/Thr蛋白激酶家族,其具有参与非生物胁迫应答调控的功能。GmNIC1蛋白的氨基酸序列与野生大豆(Glycine max)同源蛋白的关系最近。RTPCR检测发现,GmNIC1基因在大豆叶片中表达量最高,同时叶面外施烟酰胺能促进GmNIC1基因的表达,但在非生物胁迫下GmNIC1基因表达量明显降低。【结论】本研究成功克隆大豆GmNIC1基因,并对其编码蛋白的理化性质及表达模式进行分析。发现烟酰胺含量的增加能提高烟酰胺酶活性从而促进GmNIC1基因表达,且GmNIC1基因在调控大豆非生物胁迫方面具有重要作用。

分类号: S565.1

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