GmDREB8在大豆干旱胁迫下的功能分析

作者：许建玉; 陆阳; 孙睿东; 王修帅; 丁文涛; 邓肃霜; 王鹏崴; 赵晋铭; 郭娜; 邢邯

来源：南京农业大学学报, 2022, 1-12.

• 大豆
• GmDREB8
• 干旱胁迫
• VIGS
• 转基因拟南芥

[目的] 本研究旨在解析大豆DREB（Dehydration responsive element-binding protein）转录因子基因GmDREB8与干旱胁迫的关系，为DREB转录因子参与大豆干旱胁迫的分子机制研究奠定基础，也为大豆耐旱转基因育种提供新的基因资源。[方法] 针对大豆品种‘天隆一号’，通过荧光定量PCR（qRT-PCR）分析10个DREB基因在干旱胁迫诱导下的表达模式及GmDREB8在大豆不同组织和植物激素处理下的表达情况。采用生物信息学方法分析GmDREB8保守基序和亚细胞定位情况。通过农杆菌介导的烟草瞬时表达体系进行GmDREB8蛋白的亚细胞定位。分别在拟南芥中异源表达GmDREB8和利用VIGS（virus-induced gene silencing）技术在大豆中沉默GmDREB8，分析该基因在拟南芥和大豆干旱胁迫中的功能。[结果] 10个DREB基因在干旱胁迫下都被诱导表达，但这10个基因间表达谱存在差异。筛选并克隆得到GmDREB8，其位于大豆17号染色体上，含有1个AP2结构域，蛋白相对分子质量为19.79×10~(3)，pI为9.76。GmDREB8基因受到植物激素赤霉素（ABA）和水杨酸（SA）的诱导表达。GmDREB8蛋白位于细胞核内。异源表达GmDREB8转基因拟南芥在不同浓度的甘露醇处理下表现出比野生型更短的根长，对干旱胁迫更敏感。与空载对照相比，大豆GmDREB8沉默株系的叶片在干旱处理后具有更低的相对电导率、相对失水率、丙二醛含量（MDA），更高的游离脯氨酸含量（Pro），表现出更强的耐旱性。[结论] GmDREB8可负向调控植物的耐旱能力。

• 单位
  作物遗传与种质创新国家重点实验室; 南京农业大学