文献类型： 中文期刊

作者： 张琦 ¹ ; 刘兴宇 ¹ ; 任馨原 ¹ ; 刘雅心 ¹ ; 隋京芮 ¹ ; 严红静 ¹ ; 赵晓菊 ¹ ; 徐杰飞 ² ;

作者机构： 1.大庆师范学院生物工程学院

2.黑龙江省农业科学院佳木斯分院/国家大豆产业技术体系佳木斯综合试验站

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。